将goto语句转换为if、switch、while、break等

Question

将goto语句转换为if、switch、while、break等

javasyntaxgoto

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有没有一种机械化的方法来将goto语句转换成if、switch、while、break和continue语句，或者使用函数调用、对象等方式？

- unknown

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你为什么需要知道这个？这只是一个思想实验还是你有真正的原因在问？ - Kip

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模拟goto应该是不必要的 - 在很少的情况下，使用goto不是设计不良的症状。 - Thomas Owens

7个回答

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我认为这个值得在这里分享。我有一天在Reddit上看到了这个实现，它是通过自定义类加载器将goto实现到任意行号（在同一个.java文件中）。这是一段有趣的代码。http://steike.com/tmp/goto.zip。我不会对此负责。

编辑：对于那些好奇但不想下载zip并运行的人，以下是该文件：

public class GotoDemo {

    public static void main(String[] args) {
        int i = 5;
        System.out.println(i);
        i = i - 1;
        if (i >= 0) {
            GotoFactory.getSharedInstance().getGoto().go(4);
        }

        try {
            System.out.print("Hell");
            if (Math.random() < 2) throw new Exception();            
            System.out.println("World!");
        } catch (Exception e) {
            System.out.print("o ");
            GotoFactory.getSharedInstance().getGoto().go(13);            
        }
    }
}

它将打印出：

   3
   2
   1
   0
   Hello World!

- Falaina

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有趣的方式很令人恐惧。 - Joachim Sauer

@JoachimSauer 最可怕的部分是单例模式。 - user1804599

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考虑到goto语句可能在跳转时引起的复杂性，这是非常可疑的。

- Will Eddins

1

我认为原问题的意思是：“我正在维护一个应用程序，它在各个地方都使用了goto。我想创建一个应用程序，它将遍历代码并用if、for循环、函数等替换goto以摆脱它们。” 当我试图回答那个问题时，其他人似乎在试图回答“如何制作一个模拟使用goto的开关？” 我认为这不太有用。 - Will Eddins

+1 你和我看到这个问题的方式一样，我基本上同意你的答案。也许有特定的GOTO用法可以自动检测和替换，但在一般情况下可能不可能做到。 - slim

我理解你的意思，但我认为你是错的。开关“solution”可以用于机械地转换包含goto的源代码；除非我漏掉了什么，否则您可以编写脚本以获取任意代码并将其转换。这不是一个好的解决方案，但它有效。 - Alex Feinman

在我脑海中，我正在考虑在一个函数的中间跳转到另一个函数的中间的goto，从而跳过第一个函数末尾和第二个函数开头的代码。我认为switch只有在使用goto在选择之间跳转时才有用，在这种情况下，switch将执行完全相同的操作。我假设这是Java中goto的合法用法，因为我相当确定其他语言也是如此。你可能会想到最好的情况，但我却在考虑最坏的情况。 - Will Eddins

@Guard Java没有goto，因此根据定义，不存在“合法使用goto”！在C中，标签具有函数作用域，因此您无法跳转到另一个函数。然而，像您一样，我也在考虑最坏的情况，即goto将您发送到不同的函数。BBC BASIC允许您这样做，我相信许多其他语言也是如此。 - slim

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Java语言不支持模拟任意位置的goto语句（甚至不能在同一方法中实现）。您可以使用提到的结构实现一些简单的goto用途，但无法通过这种方式实现所有可能的goto用途。在字节码级别上，您可能可以实现goto（至少在一个方法内），但在这种情况下，该字节码无法映射回有效的Java代码。至于跨越方法或对象边界的goto：这对JVM来说绝对是大忌。整个Java安全模型取决于代码可验证，并且具有仅定义的入口点（也称为“方法”）。免责声明：假定您不想完全重构方法以实现goto效果，这可能还会调用代码复制并混淆方法的“正常”流程。由于您可以在Java方法中实现图灵机，因此您肯定可以在Java方法中实现“goto”;-)

- Joachim Sauer

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当然：（为了更清晰地缩写）

int goTo = 0; boolean done = false;
while (!done) {
  switch (goTo) {
     default:
     case 1: System.out.println("We're at line 1!"); goTo = 2; break;
     case 2: System.out.println("We're going to line 4!"); goTo = 4; break;
     case 3: System.out.println("We're at line 3 and we're done!"); done = true; break;
     case 4: System.out.println("We're at 4, going to 2! Screw you, line 3!"); goTo = 2; break;
  }
}

我不知道你为什么想要这样做，但是嘿，你可以...

- Alex Feinman

1

这几乎与Marius的答案完全相同。正如在那里指出的那样，这是一个有限状态机（即将"goTo"改为"state"）。FSM没有问题，但将其用作goto的解决方法会很奇怪。 - Kip

是的，当我在编辑窗口中时他发了帖子...多线程的危险之处...很奇怪，但这回答了OP的要求。 - Alex Feinman

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是的，使用你提到的方法的组合...是可能的（实际上任何事情都是可能的，只是找出如何正确地做这件事是一件痛苦的事情）。

请记住，goto可能会导致非常复杂的执行路径...因此可能会在生成的任何内容中导致大量不美观的重复代码。

- Justin Niessner

它不一定需要重复，只是需要大量的样板文件。请参见下文。 - Alex Feinman

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实际上，我认为任何给定的goto示例都可以被翻译成其他东西，特别是如果允许方法提取转换。这是一个抽象的问题还是你真的有很多goto需要一个实际的工具？也许Java代码本身是从某个地方机器翻译过来的？

我曾经在我写的每个程序中放置一个实际的goto，只是为了惹恼那些纯粹主义者。

- DigitalRoss

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可以查看英文原文，
原文链接

- Marius · Accepted Answer

虽然这并不是一个好主意，但可以使用循环和switch-case语句。在下面的例子中，goto变量决定了当遇到continue时跳转到哪个标签（0、1、2或default）。

int goTo=0;
while(true){
  switch(goTo){
  case 0:
    doSomething();
    goTo = 1;
    continue;
  case 1:
    doSomethingElse();
    goTo = 2;
    continue;
  case 2:
    doSOmethingDifferent();
    goTo = 0;
    continue;
  default:
    return;
  }
}