Goto: definicija, uporaba in kritike v programiranju
Goto: definicija, delovanje, praktični primeri in kritike v programiranju — zgodovina, vpliv na berljivost, nadomestki in pomen v kontekstu strukturiranega programiranja.
Goto je stavek v številnih programskih jezikih. Ime izhaja iz angleških besed go in to in označuje ukaz za neposreden preskok (skok) na drugo mesto v kodi, običajno na mesto označeno z label (označbo). Pogosto ga razumemo kot način prehoda na drugo vrstico ali blok kode, mimo običajnega zaporedja izvajanja.
Sintaksa in primeri
Sintaksa se razlikuje med jeziki, a osnovna ideja je ista: definira se oznaka (label) in izvede se ukaz, ki preskoči izvajanje na to oznako. Na primer, v jeziku C se uporablja:
if (napaka) goto napaka_cleanup; /* ... */ napaka_cleanup: /* sprostitev virov, odprava napake */ V zgodnjih jezikih (npr. BASIC, Fortran, Pascal) je bila izjava GOTO zelo razširjena. Nekateri sodobni jeziki (na primer C, C++, Go) še vedno podpirajo goto, medtem ko drugi (npr. Java) vsebujejo to besedo kot rezervirano, a je ne dovolijo uporabiti v kodi. (Rezervirana beseda je beseda, ki je del programskega jezika in je ni mogoče uporabljati za druge stvari, na primer za poimenovanje spremenljivk.)
Teorija in zamisli za nami
V računalništvu obstaja teorija, ki se imenuje teorem o strukturiranem programu. Ta teorija pravi, da je vsak program mogoče preoblikovati tako, da se nadzor nad izvajanjem dosega z nadzorovanimi strukturami (pogojnimi stavki, zankami) in z razčlenitvijo na funkcije in metode (manjšimi podprogrami), namesto s številnimi neposrednimi skoki. Teorem kaže, da izjava goto ni nujna za izražanje algoritmov — kar je vplivalo na promocijo strukturiranega programiranja in boljše berljivosti kode.
Zakaj je goto kritiziran?
- Berljivost in vzdrževanje: programi z veliko skoki zlahka postanejo t. i. "spaghetti code" — prepleteni in težko sledljivi.
- Strukturiranje: zanke, pogoji in funkcije podpirajo jasnejšo strukturo, modularnost in ponovno uporabo kode.
- Težave pri analizah in optimizacijah: kompajlerji in orodja za statično analizo lažje obdelujejo strukturirano kodo kot poljubne skoke.
- Napačne uporabe: nepravilno uporabljen goto lahko povzroči pomnilniške napake, puščanje sredstev ali nepredvidljivo vedenje programa.
Kdaj je uporaba goto sprejemljiva?
Čeprav je splošno priporočilo, da se raje uporabljajo strukturirane alternative, obstajajo utemeljene izjeme:
- Čiščenje virov v jeziku C: v nekaterih primerih (večplastna inicializacija virov) je uporaba goto za centralizirano čiščenje in obravnavo napak jasnejša od več vgrajenih if-ov ali podvojenega sproščanja virov.
- Optimizirana nizko-nivojska koda: pri pisanju operacijskega sistema ali vdelane programske opreme, kjer je potreben zelo nizek nivo nadzora toka, so skoki včasih potrebni.
- Samodejno generirana koda: prevajalniki ali orodja za generiranje kode lahko proizvedejo skoke kot najpreprostejši način za predstavitev kompleksnih diagramov toka.
Alternativne konstrukcije
Namesto goto običajno uporabljamo:
- zanke (for, while),
- pogojne stavke (if/else),
- izjeme (exceptions) za obravnavo napak in nenavadnih stanj,
- vrnitve iz funkcij (return) za prekinitev izvajanja trenutne funkcije,
- strukture za upravljanje virov (RAII v C++, defer v nekaterih jezikih), ki avtomatizirajo sproščanje virov.
Sklep
Izjava goto je preprost in močan mehanizem za skoke v kodi, vendar prinaša tveganja za berljivost in vzdrževanje. Splošno priporočilo je, da se ji izogibamo in raje uporabimo strukturirane konstrukte in dobro načrtovanje kode. Kljub temu se v določenih, predvsem nizko-nivojskih ali praktičnih situacijah njena omejena in premišljena uporaba še vedno šteje za sprejemljivo ali celo za najbolj jasno rešitev.
Uporaba
Izjava goto se običajno uporablja z oznako. Oznaka je beseda, ki označuje mesto v kodi. Izjava goto v kodi je običajno videti takole:
goto LABELV tem primeru bi računalnik skočil na mesto LABEL.
Velikokrat je izjava goto kombinirana z izjavo if. V tem primeru bo računalnik preskočil na drugo mesto v kodi le, če je nekaj res. Na primer:
Če je pogoj, potem pojdi na LABELTo se lahko bere kot "če je nek pogoj resničen, potem pojdi na lokacijo LABEL".
Različni programski jeziki imajo pri uporabi stavkov goto različne omejitve ali omejitve. Programski jezikC na primer ne dovoljuje skoka z goto na mesto znotraj druge funkcije (podprograma).
Vprašanja in odgovori
V: Kaj je izjava goto?
O: Stavek goto je način za preskok na drugo vrstico kode v številnih programskih jezikih.
V: Koliko programskih jezikov podpira stavek goto?
O: Veliko programskih jezikov podpira stavek goto.
V: V katerem programskem jeziku je goto rezervirana beseda?
O: V jeziku Java je goto rezervirana beseda, vendar je ni mogoče uporabiti.
V: Kaj je rezervirana beseda v programskem jeziku?
O: Rezervirana beseda je beseda, ki je del programskega jezika in je ni mogoče uporabljati za druge stvari, kot je poimenovanje spremenljivk.
V: Kaj je teorem o strukturiranem programu v računalništvu?
O: Teorem o strukturiranem programu je teorija v računalništvu, ki pravi, da je vsak program mogoče napisati tako, da se stvari izvajajo s funkcijami in metodami namesto v enem zelo velikem programu in stavkih goto.
V: Ali teorem o strukturiranem programu dokazuje, da so za pisanje programov potrebni stavki goto?
O: Ne, teorem o strukturiranih programih dokazuje, da izjava goto ni potrebna za pisanje programov.
V: Kaj so funkcije in metode v programiranju?
O: Funkcije in metode so manjši podprogrami, ki se v programiranju uporabljajo za izvajanje posebnih nalog.
Iskati