C语言速成秘籍——跳转语句(goto)

📝学习预警：
前面我们学习了循环结构和跳转语句(break、continue)，如果没有学习这节的可以打开下面的链接进行学习

• 🔗循环结构和跳转语句的学习

本节我们会学习另一个跳转语句(goto)，这个较前两个复杂很多，这个可以作为拓展学习，不要求掌握。

• 我们会学习goto语句的基本语法，和goto联合使用的标签
• goto用于实现无条件跳转。 它允许程序直接跳转到代码中的指定位置(标签)，从而改变程序的执行流程。
• 标签的作用（代码位置的标记点），个人觉得这部分需要消化理解一下，因为最开始我把标签 误认为 是函数作用域了,实则不然

下面我们正式开始学习该语句👇

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什么是goto语句❓

• goto是C语言中的一个关键字，用于实现无条件跳转。 它允许程序直接跳转到代码中的指定位置，从而改变程序的执行流程。 尽管在现代编程中不推荐使用，但在某些特定场景下仍然有其价值。
• goto语句只能实现在 同一个函数内跳转到设置好的标号处

✍️goto的基本语法 + 标签的作用 + 理解

下面是它的基本语法，单看可能不太能理解，后面有例题，结合例题进行理解。

基本语法：
goto label_name;
// ... 其他代码
label_name:// 语句

1. 标签名(label_name) 是程序员 自定义的标识符，后面用冒号分隔。
2. 程序执行到goto语句(goto label_name;)时，会直接跳转到对应的标签位置继续执行。

标签的作用：

1. 标签只标记位置，标签（如 label_a: 和 label_b:）的本质是代码位置的标记点，类似于书签或地址标签。
2. 标签的本质：标签只是给紧随其后的单条语句加了一个可以跳转到的"地址"
3. 执行模型：通过 goto 跳转，程序都只是从标签标记的位置开始继续顺序执行

#include <stdio.h>
int main() 
{printf("程序开始\n");    // 语句1label_a:                    // 位置标记A（标签）printf("1\n");          // 语句2printf("2\n");          // 语句3label_b:                    // 位置标记B（标签）printf("3\n");          // 语句4printf("4\n");          // 语句5return 0;               // 语句6
}
*****************************************
顺序执行时的流程：
1、执行语句1
2、遇到label_a: - 忽略，继续执行
3、执行语句2
4、执行语句3
5、遇到label_b: - 忽略，继续执行
6、执行语句4
7、执行语句5
8、执行语句6

下面的代码中：

• 当执行 goto label_b 时，程序跳转到 label_b: 这个位置
• 然后从该位置开始顺序执行后面的所有语句：printf(“3\n”); → printf(“4\n”); → return 0;
• label_b: 只是标记了开始执行的位置，而不是定义了一个代码块

#include <stdio.h>
int main() 
{printf("程序开始\n");goto label_b;  // 直接跳转到label_blabel_a:printf("1\n");printf("2\n");label_b:printf("3\n");printf("4\n");return 0;
}

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为了更好的理解，我们来看一下下面的简单的代码：

• 这段代码作为了解其基本语法的大致使用

#include <stdio.h>
int main()
{int i = 0;printf("请输入i的值：");scanf("%d", &i);printf("hhh\n");if (i < 0)goto label_1;		//要跳转到label_1的标签处printf("www\n");		//如果运行了上面的goto语句，就不会打印这个label_1:	//标签printf("%d < 0\n", i);		return 0;		
}
******************************
输出：
请输入i的值：-9
hhh
-9 < 0
****************
请输入i的值：0
hhh
www
0 < 0

通过上面的代码，我们大致了解了goto的语法，但会发现还是会有不理想的情况实现（比如 i 输入的值是大于等于0的情况）

• label_1 标签直接放在正常代码流程中，导致无论是否执行 goto 语句，标签后的代码都会被执行； 本质是代码位置的标记点

代码改写（纠错）：
#include <stdio.h>
int main()
{int i = 0;printf("请输入i的值：");scanf("%d", &i);printf("hhh\n");if (i < 0)goto label_1;		//跳转到label_1的标签处printf("www\n");		//如果运行了上面的goto语句，就不会打印这个goto end;		//跳转到end的标签处label_1:	//标签，尽管没有运行goto语句，也会按程序一条一条语句执行printf("%d < 0\n", i);		end://标签return 0;		
}

❗️使用注意：

goto语句如果使用不当，会导致其在函数内部随意跳转，打乱程序执行流程，建议是能不使用则不使用。但goto并非只有坏处，也有好处（可以跳出深层嵌套循环）

• goto语句是C语言中一个强大的工具，但需要谨慎使用。在适当的场景下（如错误处理），它可以写出更清晰、更高效的代码。

• 限制使用：goto语句应该谨慎使用，通常只在以下情况考虑：
  • 错误处理和资源清理
  • 跳出深层嵌套循环
• 避免滥用：过度使用goto会使代码难以理解和维护； 跳转创建隐式循环。
• 标签命名：使用有意义的标签名称，如error_handler、cleanup等。

不恰当使用goto（导致的死循环）：
#include <stdio.h>
int main()
{
printf:printf("hhh\n");printf("www\n");goto printf;return 0;
}

跳离深层循环嵌套：

• 下面是三层嵌套循环，如果要跳离循环，我们可以使用break，但这个只能一层一层的跳离，使用 goto可以直接跳到标签处，离开嵌套循环

goto(跳离深层循环嵌套)：
#include <stdio.h>
int main()
{int i = 0;int j = 0;int k = 0;for (i = 1; i <= 10; i++){for (j = 1; j <= 10; j++){for (k = 1; k <= 10; k++)printf("hhh\n");goto end;		//直接跳离第二层循环}}
end:printf("exit！\n");return 0;
}

💻上机练习：

1️⃣使用goto语句打印1到5的数字

要求：

• 每个数字间要有空格或跳格

#include<stdio.h>
int main()
{int i = 0;
print:i++;if (i <= 5){printf("%d\t", i);goto print;}return 0;
}

2️⃣使用goto语句计算1到10的和

• 要打印每次计算过程
• 比如：
  • 0+1=1
  • 1+2=3
  • 3+3=6
  • 6+4=10
  • …直到计算完

#include<stdio.h>
int main()
{int i = 0;int sum = 0;
count:i++;if (i <= 10){sum = sum + i;printf("%d + %d = %d\n", sum - i, i, sum);goto count;}return 0;
}

3️⃣使用goto创建一个简单的菜单系统

要求：

• 用户可以重复选择，每次都要打印菜单再进行选择，直到选择退出
  1. 选项1
  2. 选项2
  3. 选项3
  4. 退出

#include<stdio.h>
int main()
{
menu:printf("1. 选项1\n");printf("2. 选项2\n");printf("3. 选项3\n");printf("4. 退出\n");int i = 0;printf("请选择所想要的选项：");scanf("%d", &i);switch (i){case 1:printf("\n选项1\n");goto menu;case 2:printf("\n选项2\n");goto menu;case 3:printf("\n选项3\n");goto menu;case 4:printf("\n选项4\n");break;default:printf("\n选项错误，请重新选择！\n");goto menu;}return 0;
}

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✒️小结：

• 以上就是C语言中goto语句的学习，这个语句有几个要注意的
  • 只能在同一个函数内进行跳转使用，不可跨函数
  • 标签相当于代码的定位地址
  • 这个常用在深层循环嵌套里的跳出
  • 尽量不要使用（如果在不是很熟悉的情况下），使用时不用乱用，练习时可以尝试一下有没有其他好玩的用法

除了上面的练习题，还有一道较难的练习题在这个链接中，想看的可以打开看看🔗循环嵌套练习

• 以上就是教学内容，如有错误和不足欢迎大家在评论区指出，感谢大家浏览！🌹🌹