【编程好习惯】恰当使用goto语句

goto语句在C/C++语言中可谓是“臭名昭著”，乃至有的书（或公司的编程规范）提出禁用goto语句的说法。其结果就是，造成有的程序员一看到goto语句在某程序中被使用，就本能地认为这个程序写得很“垃圾”。此外，也使得有些程序员因为使用了goto语句而觉得自己很不专业。其实，凡事都不能太偏激，goto语句运用得好能大大地简化程序，以及提高程序的可读性和可维护性。在开始示例其好处之前，先用一些统计数据来说明goto语句并没有因为“臭名昭著”而被抛弃，这些统计数据可能并不是百分之百的精确，但很具有说服力。对于操作系统，Linux-2.6.21内核使用了20,333个goto语句，VxWorks-6.2则使用了9142个，最后941个goto语句被运用到了rtems-4.9.2中；另外，glibc-2.9库使用了1750个goto语句。所有这些统计数据都表明，goto语言并没有想象的那样可怕而招到禁用，其关键在于 —— 恰当地运用它。

图1是一个没有采用goto语句编写的函数，其中存在多处出错处理的代码，比如113~115行、120~122行和126~129行。采用这种分布式的出错处理，很容易出现遗漏释放前面已经分配的资源，从而造成资源泄漏问题。如果采用goto语句，则能取得更好的效果。

example.c
00097: int queue_init (queue_t ** _pp_queue, int _size)
00098: {
00099:     pthread_mutexattr_t attr;
00100:     queue_t *queue;
00101:
00102:        queue = (queue_t *) malloc(sizeof(queue_t));
00103:        if (0 == queue) {
00104:         return -1;
00105:     }
00106:     *_pp_queue = queue;
00107:
00108:     memset (queue, 0, sizeof (*queue));
00109:     queue->size_ = _size;
00110:
00111:     pthread_mutexattr_init (&attr);
00112:     if (0 != pthread_mutex_init(&queue->mutex_, &attr)) {
00113:         pthread_mutexattr_destroy (&attr);
00114:         free (queue);
00115:         return -1;
00116:     }
00117:
00118:     queue->messages_ = (void **) malloc (queue->size_ * sizeof (void *));
00119:     if (0 == queue->messages_) {
00120:         pthread_mutexattr_destroy (&attr);
00121:         free (queue);
00122:         return -1;
00123:     }
00124:
00125:     if (0 != sem_init(&queue->sem_put_, 0, queue->size_)) {
00126:         free (queue->messages_);
00127:         pthread_mutexattr_destroy (&attr);
00128:         free (queue);
00129:         return -1;
00130:     }
00131:
00132:     pthread_mutexattr_destroy (&attr);
00133:
00134:     return 0;
00135: }

图1

图2是采用goto语句所编写的另一个版本，与不采用goto语句的版本相比，程序更加的简单，且在出错处理的地方大都使用goto语句跳转到程序的末尾进行处理。goto语句除了可以用在这里所示例的出错处理中，还可以用在其它的程序逻辑中以简化程序并提高阅读性。

example.c
00053: int queue_init (queue_t ** _pp_queue, int _size)
00054: {
00055:     pthread_mutexattr_t attr;
00056:     queue_t *queue;
00057:
00058:     queue = (queue_t *) malloc(sizeof(queue_t));
00059:         if (0 == queue) {
00060:         return -1;
00061:     }
00062:     *_pp_queue = queue;
00063:
00064:     memset (queue, 0, sizeof (*queue));
00065:     queue->size_ = _size;
00066:
00067:     pthread_mutexattr_init (&attr);
00068:     if (0 != pthread_mutex_init(&queue->mutex_, &attr)) {
00069:         goto error;
00070:     }
00071:
00072:     queue->messages_ = (void **) malloc (queue->size_ * sizeof (void *));
00073:     if (0 == queue->messages_) {
00074:         goto error;
00075:     }
00076:
00077:     if (0 != sem_init(&queue->sem_put_, 0, queue->size_)) {
00078:         goto error1;
00079:     }
00080:
00081:     pthread_mutexattr_destroy (&attr);
00082:
00083:     return 0;
00084:
00085: error1:
00086:     free (queue->messages_);
00087: error:
00088:     pthread_mutexattr_destroy (&attr);
00089:     free (queue);
00090:     return -1;
00091: }

图2

使用goto语句时需要注意以下原则：
1) 不要过份地使用。比如图2中的60行就没有采用goto语句跳到程序的最后面，之所以这里不使用goto是为了阅读方便。因为程序此时还没有分配资源，所以直接返回显得更加的直接了当。还有就是，在这个函数中如果存在使用goto语句都意味着出错了且需要释放资源。如果将60行的语句也改为goto就破坏了这个函数中使用goto语句的一致性。
2) 不要让goto语句形成一个环。使用goto语句应形成一条线，从一点跳到另一点。当然，如果goto语句的使用没有破坏可读性，那可以适当的考虑打破这一原则。

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