从嵌入式C/C++逻辑中消除goto语句

Question

我想要摆脱这个goto语句。有没有人能告诉我同样的逻辑？下面的代码不是我要修改的确切代码，但它将支持我的问题。请在评论此帖时不要问代码的意义，因为它只是一个例子。

int result[i][j];
for (int i = 0; i<100; i++)
{
    for (j = 0; j<100; j++)
    {
        result[i][j] = j++;
        if (j == 80)
            goto break1;
    }
}
break1:
…;

- studinstru

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请指定语言，C和C++具有不同的习惯用语和不同的解决方案。 - Mgetz

goto 不一定是邪恶的。在复杂的流程控制循环中，它可能是最有效的方法。 - Joe

使用可以在每个循环级别询问的变量是一种常见的解决方案。在我的观点中，goto更清晰地执行它应该执行的操作：离开循环！首先应该做的是简化嵌套循环，但如果这也不是一个有用的方法，请使用简单、易于理解和清晰的goto！ - Klaus

在这个例子中，你可以将内部循环改为 for (j = 0; j < 80; j++)。问题的更一般版本是什么？它可能是 if (j == function(i, j)) goto break1; 吗？如果是这样，那么 goto 是合理的。否则，你必须使用一个标志和一个 break 语句。（顺便说一下，goto 不是一个“调用”；它是一个语句。） - Jonathan Leffler

可能应该将 int result[i][j]; 改为 int result[100][100];。 - Keith Thompson

Answer 1

将这些循环放在一个函数中，给它取一个适当的名字，并在完成后使用return;。如果需要两个循环才能完成，则它应该有一个名字。

完成标志太难读了，你应该将这个结构放在它自己的函数中，使它过时。

异常只用于无法在本地处理的错误。使用它们来通知更高级别的函数发生了你无法修复的问题，而不是发生了应该发生的事情。

- Baum mit Augen

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MISRA也不会容忍嵌入式的return语句。他们更倾向于使用一个完成标志。我同意你的看法，这将是一个可怕的解决方案，修复比问题更糟糕。 - chqrlie

@chqrlie 我不知道MISRA，但如果它偏爱标志而不是函数，我认为它肯定很愚蠢。什么样的系统不支持return语句呢？ - Baum mit Augen

他们坚持在函数体的末尾只有一个return语句。 - chqrlie

Answer 2

我认为有三种可能的解决方案。

1. 将代码放入一个函数中，并使用return离开该函数。
2. 使用“完成”标志，就像Michel Keijzers、Bas in het Feld和EvilTeach在答案中很好地演示的那样。
3. （仅限于C++）用try-catch块包围代码段，在想要退出代码时抛出异常。但请记住，异常通常应该用于错误处理。因此，只有在终止循环是错误条件的结果时才应使用此模式。

- Philipp

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例外？真的吗？ - Javi

OP要求嵌入式代码。通常，嵌入式系统会关闭异常和RTTI。我认为异常不应该用于处理“正常”的中止条件。 - Klaus

使用异常处理这个问题甚至更加恶劣！ - chqrlie

异常应该只用于...异常情况，而在这种情况下似乎（或可能）发现了不是异常的东西。 - Michel Keijzers

Answer 3

使用布尔值来跳出 for 循环。

int result[i][j];
bool cont = 1;
for (int i =0;i<100;i++)
{
    for(j = 0;j<100;j++)
    {
        result[i][j] = j++;
        if(j == 80)
        {
            cont = 0;            
            break; 
        }
    }
    if (cont == 0)
        break;
}
break1;

（注意：未在实际编译器上进行测试。）

- Michel Keijzers

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使用goto的代码对我来说很容易阅读。如果你的修改是解决方案，那我就要把我的问题拿回来 :-) - Klaus

如果真实代码中有 continue，这将失败。 - chqrlie

Answer 4

由于您想要中断两个循环，因此必须通知外部循环。您可以通过使用一个布尔值来检查这一点来实现：

bool break_loop = false;
for (int i = 0; i < 100; ++i) {
    for (int j = 0; j < 100; ++j) {
        if (j == 80) {
            break_loop = true;
            break;
        }
    }
    if (break_loop) break;
}

- Bas in het Veld

Answer 5

int result[i][j];
for (int i = 0; i<100; i++)
{
    for (j = 0; j<100; j++)
    {
        result[i][j] = j++;
        if (j == 80)
        {
           i = 100;
           break;
        }
    }
}

break语句会跳出内部循环。 将i设置为100会导致外部循环结束。

- EvilTeach

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break语句是否符合MISRA编译标准？ - studinstru

Answer 6

我有时候喜欢改变控制变量

for (int i = 0; i < 100; i++) {
    for (int j = 0; j < 100; j++) {
        /* work */
        if (j == 80) i = j = 100; // 100 makes both loops terminate
    }
}

- pmg

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我们已经看到了十几种解决goto的方案。但是我相信，在所有这些“解决方案”中，goto甚至比所有代码都要好。正如我们所看到的，“goto很糟糕”可能会导致更糟糕的代码。在工作中，我们有编码规则，禁止在循环本身内修改控制/循环变量。我认为这和goto一样糟糕。 - Klaus

Answer 7

int result[i][j];
for (int i = 0; i<100; i++)
{
    int j;
    for (j = 0; j<100; j++)
    {
        result[i][j] = j++;
        if (j == 80)break;
    }
    if(j == 80) break;
}

知道这是一个老问题，但可以简单地修改

- Levi Riley