Оператор goto: что это, зачем необходимо и где применяется | CoderNet

А все начиналось с комбинационных схем

Оператор goto: что это, зачем необходимо и где применяется | CoderNet

Вначале было слово – и слово это было функция. Не так уж и важно, что это была булева функция от логической переменной – потом в этом базисе умудрились реализовать всю (почти) математику, а потом и тексты, графику… Как бы то ни было, оказалось, что с помощью вычислительной техники очень удобно делать арифметические, а потом тригонометрические и прочие действия и находить значения функций от переменной.

Другими словами, Вам нужно было сделать устройство, которое по значению переменной (переменных) находило значение функции.

Для решения этой сложнейшей задачи строился последовательный алгоритм для выполнения арифметических операций (в случае заданной точности вычислений в таком алгоритме каждое арифметическое действие можно выполнять за один такт).

Имея алгоритм, несложно построить комбинационную схему – схему, которая мгновенно (с точностью до срабатывания логических устройств и времени распространения сигналов) на выходе давала ответ.Вопрос – тут нужны какие-нибудь переходы? Нет, их тут просто-напросто нет.

Есть последовательное течение действий. Все эти действия можно реализовать в конечном счете за один такт (не спорю, это будет очень и очень громоздко, но задавшись разрядностью всех данных, такую схему Вам построит любой студент – и тем более синтезатор для VHDL или Verilog).

10. Инструкция goto. C для начинающих

R.6.6.4 Оператор goto
Оператор goto безусловно передает управление на оператор, помеченный идентификатором. Идентификатор должен быть меткой (§R.6.1), находящейся в текущей

5.2.10.1. Инструкция IF
IF search_condition THEN statement_list[ELSEIF search_conditionTHEN statement_list] …[ELSE statement_list]END IFIF реализован как базисная условная конструкция. Если выражение search_condition истинно, соответствующий список инструкции SQL выполнен. Если пары search_condition не нашлось, будет выполнен операторный

5.2.10.7. Инструкция WHILE
[begin_label:]WHILE search_condition DO statement_listEND WHILE[end_label]Операторный список внутри инструкции WHILE повторен, пока search_condition равно true. Инструкция WHILE может быть помечена. Пример:CREATE PROCEDURE dowhile()BEGINDECLARE v1 INT DEFAULT 5;WHILE v1 > 0 DO…SET v1 = v1 – 1;END

ДРУГИЕ УПРАВЛЯЮЩИЕ ОПЕРАТОРЫ: break, continue, goto
     Операторы, определяющие циклические вычисления, которые только что обсуждались, и условные операторы (if, if-else, switch) являются важнейшими средствами управления выполнением программы на языке Си. Они должны использоваться для

goto:
     Оператор goto – одно из важнейших средств Бейсика и Фортрана – также реализован и в Си. Однако на этом языке в отличие от двух других можно программировать, совершенно не используя указанное средство. Керниган и Ритчи считают оператор goto “чрезвычайно плохим”

Избегайте использовать goto  
 В принципе вы никогда не обязаны пользоваться оператором goto при программировании на Си. Но если ваш предыдущий опыт связан с работой на Фортране или Бейсике, в каждом из которых требуется его использовать, то у вас могли выработаться навыки

Оператор перехода goto
Синтаксис:goto <метка>;…<метка>: <оператор>Действие:Оператор перехода goto передает управление непосредственно на <оператор>, помеченный <меткой>. Метка представляет собой обычный идентификатор, синтаксис которого описан в разделе 1.3.

5.6. Инструкция while
Синтаксис инструкции while следующий:while ( условие )инструкцияПока значением условия является true, инструкция выполняется в такой последовательности:* Вычислить условие.* Выполнить инструкцию, если условие истинно.* Если самое первое вычисление условия

3.3.2 Goto
С снабжен имеющим дурную репутацию оператором goto.goto идентификатор; идентификатор : операторВ общем, в программировании высокого уровня он имеет очень мало применений, но он может быть очень полезен, когда С программа генерируется программой, а не пишется

9.11 Оператор Goto
Можно осуществлять безусловную передачу упраления с пмощью оператораgoto идентификатор ;Идентификатор должен быть меткой (#9.12), расположенной в текущей функции. Невозможно передать управление в обход описания с инициализатором (явным или неявным) никак,

4.2. Инструкция по использованию
Программа GraphExpress, которая прилагается к книге, представляет собой упрощенную аппликацию для проведения простого графологического анализа. Использовать ее может каждый, кто хоть немного ознакомился с признаками почерка. Поэтому и

Оператор безусловного перехода goto

Оператор безусловного перехода goto имеет следующую форму:
goto метка
Он переносит выполнение программы к оператору, помеченному меткой метка.Метка представляет собой идентификатор или целое без знака. Чтобы пометить оператор меткой,

Оператор goto: что это, зачем необходимо и где применяется

Оператор goto применяется в основном в прикладном или системном программировании на высокоуровневых языках, которые поддерживают разбивку кода на структуру и структурную обработку исключений:

  • Java;
  • C#;
  • C ;
  • C;
  • Python;
  • и др.

Это довольно спорный оператор, и по сей день ведется много дискуссий по поводу необходимости его применять. Так происходит, потому что мотивы его применения при разном подходе программирования очень сильно отличаются.

Оператор goto нужен в тех случаях, когда по каким-то причинам необходимо осуществить безусловный переход к определенной точке в коде программы, как правило, эта точка обозначается номером строки или меткой. Поэтому в основном этот оператор состоит из 2-х частей:

  1. Самого оператора goto;
  2. Метки. В основном метка goto — это какое какое-то число, но в некоторых языках это может быть абсолютно любой идентификатор.
:/>  Switch и Hub — описание и основные свойства

Основная цель этого оператора заключается в том, что он определяет порядок исполнения программы. То есть программа будет исполняться сразу после метки goto.

Можно постараться обобщить свойства goto:

  1. Вообще не структурирован. То есть он может применяться в абсолютно любом месте кода, место его применения ни от чего не зависит.
  2. Может сгруппировать исходный код. Если есть структура кода, то в принципе можно оперировать блоками кода по-разному: переставлять их местами, как в конструкторе ЛЕГО. Однако если применить оператор goto, то «конструктор» с блоками будет практически невозможен, потому что это способно напрочь сломать программу.

Применениеgoto в коде программы в первую очередь влияет на качество самого кода и на его компоненты. Поэтому применение goto должно быть хорошо обдуманным, а возможно, даже проще найти какие-нибудь более безопасные альтернативы.

Оператор goto в современном программировании часто в более «древних» языках, таких как Basic или Fortan, реже он используется в Си. В более современных языках его стараются не использовать, потому что существуют альтернативные и более эффективные методы:

  • использование циклов;
  • внедрение обработчиков исключений;
  • деструкторы;
  • и др.

Раньше оператор goto активно применяли, особенно в Си. Но современное программирование очень усложнилось, и его применение стало нецелесообразно. Многие современные программисты замечают, что применение goto дает неконтролируемую возможность «прыгать по коду». А когда код разрастается, то получается эффект «spaghetti». «Spaghetti-код» это код, который очень сильно запутан и закручен, что напоминает одноименное блюдо.

Поэтому есть общая рекомендация по применению этого оператора:

Применять оператор goto можно только при условии, когда на это есть очень веская причина, а поиск альтернативных методов не принес никаких результатов.

Goto в реальных программах


Я за свой более чем 20-летний стаж прошел несколько аппаратных платформ и с десяток языков программирования, участвовал в написании крупного программного продукта

, делал коммерческую базу данных и много небольших программ для отладки оборудования, используемого в Олимпийских играх, а также делал устройства для этой самой Олимпиады (уже несколько Олимпиад, если быть точным). Короче, что-то я в программировании шарю. А, да, забыл – я закончил с почетным дипломом

— то бишь, в теории я тоже секу.

Поэтому мои последующие размышления и ситуации… скажем так, я имею моральное право на них.

Автоматическое создание кода

Знакомы ли Вы с автоматным программированием? Или любым другим автоматизированным созданием кода? Скажем, создатели лексических обработчиков (без использования громоздкого boost::spirit). Все эти программы создают код, который можно использовать как «черный ящик» — Вам не важно, что там внутри; Вам важно, что он делает. А внутри там goto используется очень и очень часто…

В чем обвиняют goto

Обвиняют его в том, что код становится нечитабельным, плохо оптимизируемым и могут появиться ошибки. Это про практические минусы. А теоретические – это просто плохо и неграмотно, и все тут!

Насчет нечитабельности кода и плохой оптимизируемости – еще раз взгляните на листинги выше.Насчет вероятности появления ошибок – согласен, такой код воспринимается несколько сложнее из-за того, что мы привыкли читать листинг сверху вниз. Но и все!

Вам не кажется, что нож – это очччень опасная вещь? Но почему-то на кухне мы им пользуемся. А 220 вольт – ужас как опасно! Но если пользоваться с умом – жить можно.

Тоже самое и goto. Пользоваться им надо с умом – и тогда код будет работать корректно.

А про теоретические доводы – это, уж простите меня, спор о вкусах. Вы пользуетесь Венгерской нотацией? Я – нет, терпеть ее не могу! Но я ж не говорю, что она плохая из-за этого! Лично я считаю, что переменная должна нести смысловую нагрузку – для чего она создана. Но я не буду запрещать пользоваться этим способом именования другим людям!

Или же есть эстеты, которые считают, что писать a = i неграмотно, надо писать i = i 1; a = i. И что теперь, запретить и это тоже?

Выход в одном месте


На С иногда приходится писать что-то вроде:


int f (…)
{
	…
	if (a)
	{
		c = 15;
		return 10;
	}
	…
	if (b)
	{
		c = 15;
		return 10;
	}
	…
	с = 10;
	return 5;
}

Этот код гораздо аккуратней будет выглядеть так:


int f (…)
{
	…
	if (a)
		goto Exit;
	…
	if (b)
		goto Exit;

	…
	с = 10;
	return 5;
Exit:
	c = 15;
	return 10;
}

Идея понятна? Иногда надо при выходе что-то сделать. Иногда много чего надо сделать. И тогда тут здорово помогает goto. Такие примеры у меня тоже имеются.Вроде бы все перечислил, теперь можно подвести…

Выход из вложенного цикла наружу

Посмотрите на программу ниже:


char a, b, c;

for (a = 0; a < 10;   a)
{
	for (b = 0; b < a;   b)
	{
		if (!c)
			goto Leave;
	}
	for (b = 10; b < 15;   b)
	{
		d ();
	}
}

Leave:
e ();

Что происходит – понятно? Есть вложенный цикл. Если наступило какое-то условие – покидаем все последующие обработки.

:/>  Выбор операционной системы при загрузке, загрузка удаление изменение файл boot ini

Данный код с флагами выглядит иначе:


char a, b, c, f1;

f1 = 1;
for (a = 0; a < 10 && f1;   a)
{
	for (b = 0; b < a && f1;   b)
	{
		if (!c)
			f1 = 0;
	}
	if (f1)
	{
		for (b = 10; b < 15;   b)
		{
			d ();
		}
	}
}

e ();

Что произошло в данном случае? На каждой итерации мы теперь проверяем флаг. Не забываем его проверять и дальше. Это мелочи, если итераций немного и речь идет о «безразмерной» памяти у PC. А когда программа написана для микроконтроллера – это все уже становится существенно.

Кстати, в связи с этим в некоторых языках (если не ошибаюсь, в Java) есть возможность выйти из цикла по метке вида break Leave. Тот же goto, между прочим!

Точно такой же пример я могу привести и с обработкой в switch (…) { case …}. С этим я сталкиваюсь часто при обработке входящих пакетов неодинаковой структуры.

Выход из цикла метки в паскале

Оператор goto сам по себе организует в pascal бесконечный цикл. Для выхода из цикла необходимо использовать условие.

Условный оператор if в рассмотренном ниже примере использования оператора goto позволяет прервать выполнение цикла и выйти из программы. Однако в этом случае уже необходимы две метки в программе: одна — для циклических возвратов, другая — для выхода из цикла.

Пример: Вывести 10 раз три подряд буквы «abc»

Небольшой исторический экскурс

Тем, кто и без меня прекрасно знает, что такое комбинационная схема, схема с памятью, и как из этого вырос ассемблер – можно смело перескакивать далее – к выводу.

Немного об алгоритмах

Оператор goto: что это, зачем необходимо и где применяется | CoderNet

А теперь посмотрим на хитровывернутый алгоритм. Представление не имею что это за бред – но его надо реализовать. Будем считать, это такое ТЗ.

Здесь A, B, C, D, E — это некоторые операции, а не вызов функции! Вполне возможно, что они используют массу локальных переменных. И вполне возможно, что они меняют их состояние. Т. е. в данном случае речь не идет о вызове функций — некоторые действия, не будем детализировать.

Вот как это выглядит с goto:


 
if (a)
{
	A;
	goto L3;
}
L1:
if (b)
{
L2:
	B;
L3:
	C;
	goto L1;
}
else if (!c)
{
	D;
	goto L2;
}
E;
 

Очень лаконично и читабельно. Но — нельзя! Попробуем без goto:


 
char bf1, bf2, bf3;

if (a)
{
	A;
	bf1 = 1;
}
else
	bf1 = 0;

bf2 = 0;
do
{
	do
	{
		if (bf3 || b)
			bf3 = 1;
		else
			bf3 = 0;
		if (bf3 || bf2)
			B;
		if (bf3 || bf1 || bf2)
		{
			C;
			bf1 = 0;
			bf2 = 1;
		}
		if (!bf3)
		{
			if (!c)
			{
				D;
				bf3 = 1;
			}
			else
			{
				bf3 = 0;
				bf2 = 0;
			}
		}
	}
	while (bf3);
}
while (bf2);

E; 

Вы что-нибудь поняли из логики работы второго листинга?..Сравним оба листинга:

  • На первый листинг я потратил раз в 5 меньше времени, чем на второй.
  • Листинг с goto короче как минимум в 2 раза.
  • Листинг с goto поймет любой человек с самой минимальной подготовкой в С. Второй же я постарался сделать максимально доступным и очевидным – и все равно, в него надо долго вникать.
  • Сколько времени уйдет на отладку первого варианта и сколько на отладку второго?
  • И вообще, если считать нарисованный алгоритм постановкой задачи, то первый листинг правильный на 100%. Про второй я до сих пор не очень уверен… хотя бы в очередности проверки условий и флагов.
  • Сравните получившийся ассемблерный код первого и второго листинга.

Но зато во втором листинге нет goto!

Еще мне предлагали этот алгоритм реализовать приблизительно так:


 
if a
	A
	C

while b or not c 
	if not b
		D
	B
	C

E

 

Вроде бы красиво, да? Почему бы не сделать copy-past, почему бы не накрутить дополнительные проверки, почему бы… сделать все что угодно, кроме goto!!!

Ну да ладно, в жизни такие алгоритмы почти не встречаются. Лучше поговорим о жизни.

Неявное использование goto

В языке С есть много операторов, которые на самом деле являются банальным goto – условным или безусловным. Это все виды циклов for (…), while (…) {…}, do {…} while (…). Это анализ числовых переменных switch (…) {case … case …}. Это те же операторы прерывания/перехода в циклах break и continue. В конце концов, Это вызовы функций funct() и выход из них return.

Эти goto считаются «легальными» — чем же нелегален сам goto?

Но потом вмешались схемы с памятью

Оператор goto: что это, зачем необходимо и где применяется | CoderNet


А потом чья-то умная голова додумалась до схемы с обратной связью – например, RS-триггер. И тогда появилось

состояние

схемы. А состояние – это ни что иное, как текущее значение всех элементов с памятью.

Появление таких элементов памяти позволило сделать революционный скачок вперед от жестко заданных устройств к микропрограммным автоматам. Упрощенно говоря, в микропрограммных автоматах есть память команд. Есть отдельное устройство, которое реализует текущую микропрограмму (сложение, вычитание или еще чего). А вот выбором «текущей» микропрограммы занимается отдельное устройство – пусть это будет «устройство выборки».

:/>  Как поменять курсор мыши в Windows 10

Вопрос – тут есть какие-нибудь переходы? Однозначно да! Более того, появляются переходы безусловные (адрес следующей команды не зависит от текущего состояния данных) и условные (адрес следующей команды зависит от состояния данных).

Можно ли без них обойтись? Да никак! Если не использовать переходы, то мы вернемся к комбинационной схеме без памяти.

Обработка ошибок

Возьмем обработку входных пакетов с некоего внешнего устройства:



pack = receive_byte ();

switch (pack)
{
case ‘A’:
	for (f = 0; f < 10;   f)
	{
		…
		if (timeout)
			goto Leave;
		…
	}
	break;

case ‘B’:
	…
}
Leave:
	…

Мы получили заголовок пакета. Проанализировали. Ага, пакет ‘A’ — значит, нам надо 10 раз сделать чего-то. Мы не забываем контролировать время работы этого участка — а вдруг вторая сторона зависла? Ага, таки зависла — сработало условие timeout — тогда выходим наружу — из цикла, из switch.

Тоже самое можно сделать и с помощью всяческих флагов — но работать это будет медленней, плюс ко всему займет такую дефицитную ячейку памяти. Оно того стоит?

Это случай простой. А ведь receive_byte () тоже может быть макрофункцией с обработкой таймаутов. И там тоже будут такие вот резкие выходы.

Это как раз тот самый случай, где я активно использую goto. Это мне позволило не попадать в «зависания» в случае проблем с внешними устройствами, UART, USB и т. п.

Оператор перехода goto в pascal. циклы и метки в паскале

Оператор перехода или оператор Goto в Pascal (он также называется меткой) — это цикл, т.е. цикличное повторение одного или нескольких операторов. Блок-схема данной структуры:
блок-схема, повторение или цикл.
Каждый проход цикла называется итерацией. Особенностью цикла является то, что для выхода из цикла необходимо использовать условный оператор if или другие, предусмотренные для выхода из цикла операторы. Если этого не сделать, то будет организован бесконечный цикл.

Рассмотрим использование оператора перехода goto в Pascal:

Пример: Выводить бесконечно на экран три подряд буквы «abc»

В программе в 4-й строке поставлена метка m:, т.е. как бы закладка, на которую нужно вернуться. Возврат осуществляется оператором goto m (дословно с англ. go to «идти к m»).

Стоит обратить внимание на то, что объявление метки происходит до объявления переменных (до служебного слова var) и начинается со служебного слова label.

Причина, по которой следует избегать использования goto

Оператор goto дает возможность перейти к любой части программы, но делает программу сложной и запутанной.

В современном программировании оператор goto считается вредной конструкцией и плохой практикой программирования. Оператор goto можно заменить в большинстве программ на C с помощью операторов break и continue.

Синтаксис оператора goto

goto label;
... .. ...
... .. ...
... .. ...
label: 
statement;
... .. ...

В приведенном выше синтаксисе метка – это идентификатор. Когда goto label встречается, управление программой переходит к метке и выполняет код под ней.

Сумма в паскале или сумматор

Сумма в Паскале вычисляется по рекуррентному выражению:
S=S Y
где S – накапливаемая сумма
Y – слагаемое

Пример: В компьютер вводятся числа. Компьютер после ввода каждого числа должен печатать их сумму

Если что-то осталось непонятным в работе с оператором GOTO предлагаем посмотреть видео урок:

Потренируйтесь в решении задач по теме, щелкнув по пиктограмме:

Счетчик в паскале

В вышеизложенном примере конструкция f:=f 1 является так называемым счетчиком. Счетчик, по сути дела, — это переменная, которая увеличивается с каждым шагом цикла (с каждой итерацией) на единицу.

Счетчик в Паскале вычисляется по рекуррентному выражению:

или

где c – накапливаемое количество
1 – шаг увеличения

Задача 10. Вывести последовательность: 1 2 3 4 . . . 99 100 99 . . . 3 2 1

В итоге мы пришли к ассемблеру

Апофеозом таких вычислительных устройств стали микро-, просто- и супер-компьютеры. Все они в основе имеют язык кодов, достаточно легко преобразуемый в Ассемблер с приблизительно совпадающим набором команд. Рассмотрим некий усредненный ассемблер микроконтроллеров (я знаком с ассемблером для ATmeg-и, PIC и AT90). Как у него построена работа переходов?

Переходы бывают безусловные (просто переход на следующий адрес, переход в подпрограмму, выход из нее) и условные (в зависимости от состояния флагов).

Со всей ответственностью заявляю – без операций перехода в ассемблере обойтись невозможно! Любая программа на ассемблере просто таки пестрит ими! Впрочем, тут со мной никто спорить, я думаю, не будет.

Оставьте комментарий

Adblock
detector