C#中标签的用途是什么？

Question

标签和GOTO在C#中被认为是不良行为，据我所知，在C#中没有使用它的理由。

那么在C#中标签有什么用处？

- reshefm

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它会让其他程序员有理由抱怨你的代码 :-) - Ian Ringrose

可能是Does anyone still use [goto] in C# and if so why?的重复问题。 - Ian Ringrose

Answer 1

标签和goto本身并没有问题。问题在于人们倾向于滥用它们，这会引起问题。

典型的标签使用方式

OperationStart:
  if ( !TrySomeOperation() ) {
    if ( MaybeFixOperation() ) { 
      goto OperationStart;
    }
  }

你需要做出一些断言来确保不会陷入无限循环，但在合理的保证下，这段代码本质上没有任何问题。

- JaredPar

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我认为这是goto最常见的用法。 - dr. evil

这段代码本质上没有什么问题，除了它不太易读之外。 如果你把它写成：while(!TrySomeOperation() && MaybeFixOperation()) {}，那就更明显了，你可能会一直循环（可能无限循环）。 - Aiua

-1 对 Aiua 的评论。做手飞过头的动作 - Samuel

我认为这是唯一一个允许的代码示例（o; - Michael Piendl

标签和goto本身并没有问题。但是编译器中的优化器（或者你的.NET运行时）会根据代码的可预测性进行操作。如果你的代码不可预测，你的优化器将无法对其进行有用的处理。虽然你的例子只是一个简单的循环，但是有很多情况下，标签和goto会导致不可预测（因此无法优化）的结果。这个视频解释了一些实际工作原理：https://www.youtube.com/watch?v=FnGCDLhaxKU - atlaste

Answer 2

虽然它们是不受好评的做法，但这并不意味着应该关闭使用它们的任何可能性。尽管它们可能从来不会真正被“需要”，但有时它们是最佳选择。

- James Curran

Answer 3

当你实现一个小的有限状态机时，你可以为每个状态使用一个标签和goto进行状态转换。这是实现有限状态机的标准方法之一，如果代码注释指向文档中的状态机图表，可以产生清晰的代码。

有时问题域包含大量的状态机（例如，电信协议通常由有限状态机定义），大多数情况下你不会经常看到有限状态机。

如果你正在编写一个简单的编译器输出C#，那么Gotos和labels对于生成的代码也非常有用。

- Ian Ringrose

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DFA实际上被广泛使用，通常用于标记器和解析器中。这种方法会导致方法变得非常庞大...你知道吗，如果你在IL中有一个非常大的方法，它不会被.NET运行时优化，对吧？出于各种原因，如果你问我，最好让DFA编译成状态模式——即使它是机器生成的代码。 - atlaste

Answer 4

代码生成器有时会使用标签和goto语句。在某些情况下，这可以简化代码生成逻辑。出于可读性的原因，通常不建议使用goto语句，但是如果代码不打算被阅读，则这一点无关紧要。

我还看到过这样的情况：反编译器由于中间语言(IL)而感到困惑，输出了goto语句，而不是人类精心设计的指令序列。如果goto语句是非法的，那么反编译器可能必须完全放弃该代码部分。这样，至少它可以生成一些可以往返转换的内容。

- Brian Gideon

Answer 5

为什么要用goto和label？

原因其实很简单。汇编语言和IL不支持像for、do、break、continue和while这样的高级指令。隐式地，循环代码（或者更一般地说：分支代码）会被编译成分支。goto和是非常字面的分支。

请注意，即使有通常更好的替代方案（在这一点上，我想指出有像状态模式这样的设计模式），也不能轻易地实现我所能想到的所有构造，而没有使用'goto'。

如果你设计一个类似C#的语言，它是IL的“高级汇编语言”，那么至少支持IL中的所有内容是有意义的。在这里，分支/标签是低级结构，goto/label是C#的投影（加上作用域作为高级结构）。

从编译器的角度来看

最终，如果您深入了解编译器的工作原理，会发现有可预测的代码和不可预测的代码之分。编译器中优化部分花费了大量精力将您代码中使用的结构规范化。一旦规范化，就会使用模式进行优化。

这里就出现了问题。如果您使用了while循环、for循环或foreach循环，它们肯定会生成一个规范化的模式。毕竟，循环是您代码中可以被优化的头号内容。但是，如果您使用奇怪的分支，它们将无法被优化 - 因为它不会被规范化为标准模式，因此也不会被模式匹配器捕获。

这个评论不仅关于代码模式的可预测性 - 它还涉及到数据流的可预测性。同样，如果它是可预测的，您的编译器可以做得更多。在各种情况下，像break和continue这样的结构也会导致更不可预测的分支；标签和goto只会让您更容易地到达那里。结果是相同的：如果发生这种情况，您的性能将受到影响。

所以虽然所有编译器都将循环转换为特定形式的分支，但IL编译器是一种SSA编译器，就像LLVM一样。这个Chandler的视频解释了一些关于它如何工作的知识: https://www.youtube.com/watch?v=FnGCDLhaxKU

- atlaste

Answer 6

没有使用 goto 的标签是无用的，它们什么也不做。

使用 goto 被认为是一种不好的实践。但有一种情况是无法避免的：跳出嵌套循环：

foreach(...) {
  foreach(...) {
    if(...) {
      goto OuterLabel;
    }
  }
}
OuterLabel:

在这种情况下，使用break语句只会中断最内层的循环。

- Toro

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为什么不将这两个foreach循环放在它们自己的方法中，然后你可以使用return语句来跳出。我看到的大多数goto示例都在长方法中，我不喜欢长方法。 - Ian Ringrose

同意，使用单独的方法是一个好的方法，因为“return”语句能够跳出整个方法。 - Michael Damatov

有些人（包括我自己）不喜欢仅仅为了创造而去创造方法。 - Perchik

创建一个方法，让您可以为foreach循环命名，从而使代码自我记录。 - Ian Ringrose

Answer 7

我认为这是一项营销决策。

微软希望各种类型的开发人员都使用他们的C#语言，如果添加标签，可以使某些程序员更容易地进行转换。它还可以更轻松地将旧代码移植到他们的语言中...

- Arcturus

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记录一下：我不是微软的仇恨者.. 我和其他人一样喜欢C#.. 而且我认为添加标签和goto语句是一个明智的举动... - Arcturus

Answer 8

如果（audience.LikesGoTo == true） { 转到支持GoTo的标签; } 否则 { 转到拒绝GoTo的标签; }

- Ben

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你有没有考虑使用这篇文章来为LabelForRejectGoTo做参考？ - Ben

Answer 9

我在某处读到，大多数情况下，goto应该只用于向前跳转，因此很可能只用于早期循环终止和继续外部循环，因为C＃中没有标记的循环（与Java不同）。而且有一些算法可以通过goto来优雅地表达，而不是按结构化方式执行。

- Michael Buen

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这是我使用goto语句的方式。对于嵌套循环，有时候直接跳转到某个标签比试图弄清楚如何退出哪个循环更容易。 - Perchik

Answer 10

没有它们，做 switch 语句很困难。

- mancaus

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case和default语句是标签。您可以通过以下方式查看： switch (x) { case 1: if (oneEqualsTwo) goto case 2; break; case 2: break; }这在C#的ECMA规范中最清晰地说明了：http://www.csharpfriends.com/Spec/index.aspx?specID=15.7.2.htm - mancaus