C89 计算 goto（再次）如何

Question

我需要编写一个自动机，但我遇到了计算 goto 的旧需求（ala fortran4 :)）

我需要在便携式 ansi-C 中编写代码。

我想远离“不要那样做”，远离 longjmp/setjmp，远离嵌入式 ASM()，远离非 ansi-C 扩展。

有人知道怎么做吗？

Answer 1

就像我在评论中所说，尽管您请求不要使用除 goto 以外的任何东西，但标准 C 没有任何可提供的功能。

适当地设计您的状态，并将指向它的指针传递给处理函数以供它们修改。这样处理程序就可以设置下一个要调用的函数。像这样的：

struct state;
typedef void state_func(struct state*);
#define NULL_ACTION_ADDRESS (state_func*)0

struct state {
    state_func    *action;
    int            value1;
    int            value2;
};

#define INIT_STATE { initial_action, -1, -1}

state_func initial_action;
state_func handle_a;
state_func handle_b;

int main(void) {
    struct state s = INIT_STATE;

    while(s.action != NULL_ACTION_ADDRESS) {
        (*s.action)(&s);
    }

    return 0;
}

void initial_action(struct state* ps) {
    ps->action = &handle_a;
}

void handle_a(struct state* ps) {
    ps->action = &handle_b;
}

void handle_b(struct state* ps) {
    ps->action = NULL_ACTION_ADDRESS;
}

Answer 2

我想我明白了，我查看了关于这个主题的所有不同主题，我开始同意那里没有 ansi C 解决方案，但我找到了一种满足我需求的方法。我在 stackoverflow 上看到的所有解决方案都基于“获取”标签的地址，然后将其填充到表中，然后索引该表并转到，这两者都具有 gcc/clang 非 ansi 扩展或 asm 扩展。

我又试了一次，得到了这个。

在一个名为 cgoto.h 的包含文件中，我有这个

#ifndef CGOTO_dcl
#define CGOTO_dcl(N) int CGOTO_##N
#define CGOTO_LE(l) l,
#define CGOTO_LG(l) case l:goto l;
#define CGOTO_def(N)                                             \
  if(0){typedef enum {N(CGOTO_LE)} N; CGOTO_##N: switch(CGOTO_##N)\
  {N(CGOTO_LG) default:CGOTO_##N=0;goto CGOTO_##N;}}
#define CGOTO(N,i) CGOTO_##N=i; goto CGOTO_##N;
#endif

用法是这样的

#include <stdio.h>
#include "cgoto.h"
int f(int x)
{ //...
  CGOTO_dcl(gtb);
  //...
# define gtb(L) L(l0) L(l1) L(l2)
  CGOTO_def(gtb);
  //...

  CGOTO(gtb,x);
  l0: printf("error\n");
  return(0);

  //...

  l1:return(11);
  l2:return(22);
  l3:return(33);
}

int main()
{ printf("f(0)=%d f(1)=%d f(2)=%d,f(3)=%d\n",f(0),f(1),f(2),f(3));
}

在这个实现中，跳转的成本是 2 次跳转和一个 switch() 是顺序的，然后是可优化的。因此，与函数调用相比，这是合理的性能，比 &&label 解决方案的性能稍差，但以可移植性为代价。

通过这种实现，标签代码（语义动作）不再局限于 switch()，因此我们可以实现具有共享语义动作的跳转表。

索引分配给本地 goto_table_index，使函数使用此可重入（多线程），尽管优化器可以完全删除此临时分配。

跳转表中的第一个标签是“特殊的”（在此实现中），因为它捕获索引越界，第一个标签是“错误”标签。如果您的代码是防弹的，即您无法获得越界索引，则第一个标签没有特定的语义。

CGOTO_dcl(gtb);

将跳转表 'gtb' 自己的索引声明为可重入的自动整数。

  # define gtb(L) L(l0) L(l1) L(l2)
  CGOTO_def(gtb);

定义一个名为 gtb 的跳转表，可以用 L(label) 输入/删除标签，非常方便，这本质上是象征性的，即标签是有含义的名称。使用 #define 作为 switch() 情况，添加/抑制标签通常意味着 #define 重新编号是一个问题。

#define 可以与 CGOTO_def() 分开，但将它们放在一起更有意义。 CGOTO_def() 必须放在函数局部声明之后，因为它包含一个 switch() 代码。

一个uniq跳转表可以在函数的多个地方使用。

CGOTO(gtb,x);
...
CGOTO(gtb,y);

一个标签可以进入多个跳转表

# define gtb1(L) L(l0) L(l1) L(l2)
  CGOTO_def(gtb1);
# define gtb2(L) L(l0) L(l4) L(l5)
  CGOTO_def(gtb2);

总而言之，这可能看起来很丑陋，但是，跳转表定义通过 2 行 #define 和 CGOTO_def() 是可管理且实用的、半高性能且可移植的。

我们回到 FTN4 :)

干杯， 飞