Jít do

goto (z anglického  go to  - "go to") - operátor nepodmíněného skoku (skok na konkrétní bod v programu, označený číslem řádku nebo štítkem) v některých programovacích jazycích . V některých jazycích může mít operátor nepodmíněné větve jiný název (například jmpv assembleru ).

Funkčnost

Příkaz se zpravidla gotoskládá ze dvou částí: samotného příkazu a štítku označujícího cílový bod skoku v programu: . Návěští v závislosti na pravidlech jazyka může být buď číslo (jako např. v klasickém BASICu), nebo identifikátor použitého programovacího jazyka. U štítků identifikátorů se štítek obvykle umístí před příkaz, na který se má skočit, a odděluje se od něj dvojtečkou ( ). goto меткаметка:

Akce příkazu jump spočívá v tom, že po jeho provedení budou provedeny další příkazy programu, které jsou v textu bezprostředně za návěštím (do dalšího příkazu skoku, větvení nebo smyčky). U strojových jazyků se instrukce skoku zkopíruje do registru procesoru obsahujícího adresu další instrukce, která se má provést, adresu instrukce označené štítkem.

Distribuce

Operátor gotoje dostupný v jazycích jako Fortran , Algol , Cobol , BASIC , C a C++ , C# , D , Pascal , Perl , Ada , PHP a mnoha dalších. Je také přítomen ve všech jazycích sestavení (obvykle pod názvem jmp, jumpnebo bra(z anglického  branch  - branch)). Svoboda použití gotose liší jazyk od jazyka. Pokud jej lze v assembleru nebo jazycích jako Fortran použít libovolně (je povoleno přenášet řízení uvnitř větve podmíněného operátoru nebo uvnitř těla smyčky či procedury), pak v jazycích vyšší úrovně je jeho použití omezené: zpravidla je gotozakázáno přenášet řízení mezi různými procedurami a funkcemi pomocí uvnitř vybraného bloku příkazů, mezi větvemi podmíněného příkazu a příkazu s výběrem z více možností.

gotochybí v některých jazycích na vysoké úrovni (např. Forth ). Pascal goto původně nebyl zahrnut, ale nedostatek dostupných jazykových nástrojů donutil Niklause Wirtha jej přidat. Ve svých pozdějších jazycích Wirth stále opouštěl goto: tento operátor není v Module-2 , ani v Oberon a Component Pascal . Java má vyhrazené slovo goto , ale nenese žádné funkce – v jazyce neexistuje operátor nepodmíněného skoku (přeskok však lze provést [1] ). Zároveň byly v jazyce zachovány štítky - lze je použít k ukončení vnořených smyček pomocí operátorů breaka continue.

Kritika

Operátor gotove vyšších jazycích je terčem kritiky, protože jeho nadměrné používání vede k vytvoření nečitelného „ špagetového kódu “. Tento úhel pohledu se poprvé odrazil v článku Edsgera Dijkstra „Argumenty proti prohlášení GOTO“, [2] který si všiml, že kvalita programového kódu je nepřímo úměrná počtu prohlášení gotov něm. Článek se stal široce známým mezi teoretiky i praktiky programování, v důsledku čehož gotobyly výrazně přepracovány názory na použití operátoru. Ve své další práci Dijkstra doložil skutečnost, že u kódu bez gotoněj je mnohem snazší zkontrolovat formální správnost .

Kód C gotoje obtížně formátovatelný, protože může narušit hierarchii provádění ( paradigma strukturovaného programování ), a proto nemusí být odrážky určené k zobrazení struktury programu vždy správně nastaveny. gototaké zasahuje do optimalizací řídicích struktur kompilátorem. [3]

Některá použití gotomohou způsobit problémy s logikou provádění programu:

• Pokud je nějaká proměnná inicializována (získá hodnotu) na jednom místě a poté použita dále, pak skok do bodu po inicializaci, ale před použitím, bude mít za následek použití hodnoty, která byla v paměti přidělené pro proměnnou před alokací. (a který je obvykle libovolný a náhodný).
• Předání řízení uvnitř těla smyčky má za následek přeskočení inicializačního kódu smyčky nebo počáteční kontrolu stavu. Podobně předání řízení uvnitř procedury nebo funkce vede k vynechání její předmluvy ( prolog ), ve které se provádí inicializace (alokace paměti pro lokální proměnné atd.).

Argumenty proti operátorovi gotose ukázaly být natolik závažné, že ve strukturovaném programování začaly být považovány za vysoce nežádoucí. To se odrazilo v návrhu nových programovacích jazyků. Například to gotobylo zakázáno v Javě a Ruby . V řadě moderních jazyků je stále ponechán z důvodů účinnosti v těch vzácných případech, kdy je použití gotooprávněné. Byl tedy gotozachován v Adě  , jednom z nejpromyšlenějších jazyků z hlediska architektury v historii. [4] V těch moderních jazycích na vysoké úrovni, kde byl tento operátor zachován, však jeho použití zpravidla podléhá přísným omezením, která brání použití nejnebezpečnějších metod jeho aplikace: např. je zakázáno předávat řízení z vnějšku smyčky, procedury nebo funkce uvnitř. Jazykový standard C++ zakazuje obejít inicializaci proměnné pomocí goto.

Je formálně prokázáno ( Boehm-Jacopiniho teorém ), že aplikace gotoje volitelná, to znamená, že neexistuje takový program, se gotokterým by se bez ní nedalo přepsat s plnou funkčností (avšak možná se ztrátou efektivity).

Oprávněné použití

V praktickém programování je použití gotoněkdy považováno za přijatelné, když jiné jazykové nástroje neimplementují nebo efektivně neimplementují požadovanou funkcionalitu.

Hlavním kritériem použitelnosti gotoje neporušení použitého programovacího paradigmatu (v příkladech níže se jedná o strukturované programování ), jinak je výsledek plný nejrůznějších vedlejších efektů a těžko dohledatelných chyb.

Vylomení vnořených smyček

Některé jazyky nemají operátory ukončení smyčky nebo odkazují pouze na vnořenou smyčku , ve které se nacházejí (například breakv continueC). Použití gotopro ukončení několika vnořených smyček najednou v tomto případě značně zjednodušuje programový kód, eliminuje potřebu používat pomocné proměnné proměnné a podmíněné příkazy .

Další řešení tohoto problému je umístit vnořené smyčky do samostatné procedury a použít příkaz exit procedure a v jazycích s podporou výjimek  vyvolat výjimku, jejíž popisovač je umístěn mimo smyčky. Taková řešení jsou však méně účinná kvůli režii implementace, zejména pokud je odpovídající část kódu volána vícekrát.

Příklad v C++: