如何在 C++ 中（计算）goto 和 longjmp？

Question

我通常不编写 C++ 代码，但我的一位奇怪的计算机科学朋友厌倦了查看我精彩的 FORTRAN 程序，并挑战我用 C++ 重写其中一个程序，因为他更喜欢我的 C++ 代码。 （我们在这里赌钱。）确切地说，它需要可以在现代 C++ 编译器中编译。也许他讨厌一个好的 conio.h - 我不知道。

现在我意识到用 C++ 编写有一些非常好的方法，但我想通过尝试使我的 C++ 版本尽可能像 FORTRAN 风格来获得个人胜利。作为奖励积分，这可能会在我转换代码时节省一些时间和精力。

所以！这让我想到以下相关问题：

关于 goto：

1. 你如何使用 goto？
2. C++ 中 goto 的限制是什么？
3. 对范围有任何疑问吗？ （我将尝试尽可能地覆盖全局范围，但你永远不知道。）
4. 如果我使用 GCC 扩展转到 void 指针数组，是否有关于未定义行为等的新问题？

关于longjmp：

1. 您将如何安全地使用longjmp？
2. C++ 中的 longjmp 有哪些限制？
3. 它对范围有什么作用？
4. 是否有任何特定时刻看起来 longjmp 应该是安全的，但实际上我不应该注意？
5. 如何使用 longjmp 模拟计算的 goto？
6. 如果我的程序中只有一个函数，那么使用 longjmp 相对于 goto 是否有任何实际好处？

现在我主要关心的是让计算 goto 能够实现这一点。看起来我可能会使用 longjmp 来完成这项工作，因为 void 指针数组不是 C++ 标准的一部分，但是GCC 特定扩展。

Answer 1

我会咬紧牙关并投下反对票。

我严重怀疑你的朋友会发现用 C++ 编写的 Fortran 更容易阅读（如果你大量使用 goto 和 longjmp，这实际上是你会得到的），他甚至可能会发现更难理解。 C++ 语言与 Fortran 有很大不同，我真的不认为您应该尝试从 Fortran 直接转换为 C++。它只会使 C++ 更难维护，您还不如继续使用现有的代码库。

goto：您设置一个标签 (my_label:)，然后使用 goto 命令 goto my_label; 这将使您的程序流程执行于goto 后面的语句。您无法跳过变量的初始化或函数之间的初始化。您无法创建一个 goto 目标数组，但您可以创建一个要跳转到的对象或函数指针数组。

longjmp：如果您只有一个函数，则没有理由选择 longjmp 而不是 goto。但是，如果您只有一个函数，那么您实际上并不是在编写 C++，从长远来看，您只需维护 Fortran 就会更好。

Answer 2

你会因为使用 goto 而受到很多仇恨。通常情况下，我会紧跟潮流，但在这种特殊情况下，对我来说，这听起来更像是代码高尔夫。那么就到这里吧。

使用 goto 将指令指针移动到代码中的“标签”，该“标签”是一个 C++ 标识符，后跟一个冒号。下面是一个工作程序的简单示例：

#include <iostream>
#include <iostream>
#include <iomanip>

using namespace std;

int main()
{
    int i = 0;
step:
    cout << "i = " << i;
    ++i;
    if( i < 10 )
        goto step;

}

在本例中，step: 是标签。

人们对背景感到担忧。

• 您只能goto到当前函数内的标签。
• 如果您的 goto 跳过变量的初始化，您可能会引发未定义行为 （可以编译的代码，但你不能确定它实际上会做什么。）。
• 您无法goto进入try块或catch处理程序。但是，您可以转到出try块。

只要满足其他问题，您就可以使用指针等“转到”。如果有问题的指针在调用站点的范围内并且在分支站点的范围内，则没有问题。

Answer 3

我认为此参考资料包含您正在寻找的大部分信息。

转到

longjmp

Answer 4

计算出的goto --> switch

实际上，它们共享一个（通用的，但不是通用的）底层实现作为跳转表。

Answer 5

如果我理解了原来的问题，这个问题实际上是一个有趣的问题。重新表述这个问题（我认为是一个等效的问题）：“如何在 C 中执行 FORTRAN 计算 goto？”

首先，我们需要知道什么是计算转到：以下是一个解释的链接：http://h21007.www2.hp.com/portal/download/files/unprot/fortran/docs/lrm/lrm0124.htm。

计算 GOTO 的一个示例是：

    GO TO (12,24,36), INDEX

其中 12、24 和 36 是语句编号。 （C 语言标签可以作为等价物，但不是唯一可以等价的东西。）

其中 INDEX 是变量，但可以是公式的结果。

这是在 C 中执行相同操作的一种方法（但不是唯一的方法）：

int SITU(int J, int K)
{
int raw_value = (J * 5) + K;

int index = (raw_value % 5) - 1;

return index;
}


int main(void)
{
int J = 5, K= 2;

// fortran computed goto statement: GO TO (320,330,340,350,360), SITU(J,K) + 1
switch (SITU(J,K) + 1)
{
case 0: // 320
    // code statement 320 goes here
    printf("Statement 320");
    break;
case 1: // 330
    // code statement 330 goes here
    printf("Statement 330");
    break;
case 2: // 340
    // code statement 340 goes here
    printf("Statement 340");
    break;
case 3: // 350
    // code statement 350 goes here
    printf("Statement 350");
    break;
case 4: // 360
    // code statement 360 goes here
    printf("Statement 360");
    break;
}

printf("\nPress Enter\n");
getchar();
return 0;
}

在这个特定示例中，我们看到您不需要 C goto 来实现 FORTRAN 计算 goto！

Answer 6

Longjmp 可以让您摆脱信号处理程序，这可能很好 - 但它会增加一些混乱，因为它不会重置它长跳转到 setjmp 行之前定义的函数中的自动（基于堆栈的）变量。 :)

Answer 7

有一个名为 标签作为值< 的 GCC 扩展/strong> 这将帮助您编写高尔夫代码，本质上是为您提供计算的转到。当然，您可以自动生成标签。您可能需要这样做，因为您无法知道每行将生成多少字节的机器代码。