如果使用goto将控制转移到if(false)块，会发生什么？

Question

我在尝试解决一个复杂的“嵌套条件”问题时，想到了以下代码：

goto error;
    
if (false)
{
error:
    cout << "error block" << endl;
}
else
{
    cout << "else block" << endl;
}

当我运行这段代码时，只有错误块被显示出来，正如预期的那样（我猜？）。但是这是否是所有编译器都定义好的行为？

- Be Ku

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我们可以帮助解决您的“嵌套条件”问题，这比使用“goto”更好。 - Jarod42

这是一个合理的编程问题。让我们不要因为代码中出现了“goto”就自动对这个问题进行贬低评价。仅仅因为你不同意这个问题的前提并不意味着它是一个糟糕的问题。请注意，任何人在提出问题时都应该得到尊重和耐心回答。 - François Andrieux

听起来你担心会跳转到无法访问的代码。你可能担心该分支会被优化掉并在运行时不存在。但是，该分支有一个标签，并且存在一个goto到该标签的事实意味着它实际上是可达的。 - François Andrieux

尽管goto声名狼藉，但在某些情况下它是一个不错的选择（或者至少是较小的恶）。Objective-C（以及间接地，Objective-C++）在Cocoa代码中经常使用goto进行错误检测和跳转到资源清理 - 尽管这些是堂兄弟语言而不是C++本身。更严格的C++场景是一些状态机可以用goto优雅地表达，或者用更扭曲/复杂的方式避免goto（可能效率更低...但我不应该低估聪明的优化器）。 - Eljay

通常发生的情况是提交在代码审查中被否决。您的经验可能会有所不同。 - n. m.

Answer 1

是的，这是被很好地定义了。请参阅stmt.goto#1

goto语句无条件地将控制转移到由标识符标记的语句。该标识符应为当前函数中的标签。

有一些限制，例如，case标签不能跨越非平凡初始化。

goto error;
int i = 42;
error:       // error: crosses initialization of i

但这些不适用于你的例子。此外，在初始化交叉的情况下，这是一个严格的编译器错误，因此您无需担心未定义的行为。

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请注意，一旦跳转到error标签，您实际上位于if条件的真分支中，而且不管您是通过goto到达的，都无关紧要。因此，保证不会执行else分支。

- cigien

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我认为他们可能更关心的是如果不执行if条件，可能会导致跳转到if后跳过else块。 - Barmar

@Barmar 是的，没错。我已经添加了关于这个的解释。 - cigien

用一个 int 初始化另一个 int 不是很简单吗？std::is_trivially_constructible<int, int>::value 是 true。 - NotNik.

为避免术语问题，标准在这种情况下使用术语“空初始化”（基本上意味着“不执行任何操作”）。@NotNik。 - bogdan

Answer 2

我的看法：

如果你的编译器有优化器，代码会按以下方式减少：

// more code here
goto error; // this go directly to the label
    
if (false)
{
error:
    cout << "error block" << endl;
    // this skips else clause
}
else
{
    cout << "else block" << endl;
}
// more code here

因此，编译后的代码只是这样的：

所以编译后的代码只是这样的：

// more code here
{
    cout << "error block" << endl;
}
// more code here

这里是Godbolt的链接：

https://gcc.godbolt.org/z/nY6E166Pz

我稍微简化了代码，这样汇编就更易读了。

- Nick