结构化编程

概述

结构化编程是一种编程范式，主张程序应当仅使用顺序执行、条件选择和循环三种基本控制结构来组织，消除 goto 语句带来的控制流混乱。由 Edsger Dijkstra 在1968年开创。

关键内容

三种基本控制结构

1. 顺序执行（Sequencing）：语句按照书写顺序依次执行
2. 条件选择（Selection）：根据条件执行不同的分支（if-then-else）
3. 循环（Iteration）：在条件满足时重复执行一段代码（while-do）

加上过程调用作为组织手段，这四种结构共享一个关键特性：单一入口、单一出口（single-entry, single-exit）。

理论基础

Bohm-Jacopini 定理（1966年）从数学上证明了：任何使用 goto 语句的程序，都可以用仅包含顺序、选择和循环三种结构的等价程序来替换。这意味着 goto 在表达能力上是冗余的。

Dijkstra 的核心论证

Dijkstra 用"坐标系"类比论证了 goto 的危害： - 顺序执行：只需一个数字（文本索引）描述执行位置 - 过程调用：需要一个栈 - 循环：文本索引 + 循环计数器 - goto：没有任何规则的坐标系可以简洁描述

历史影响

• 1972年 Dijkstra、Hoare 和 Dahl 合著《Structured Programming》
• 直接影响了 Pascal、Ada、Java 等语言的设计
• 现代语言（Python、Ruby、Swift、Kotlin、Rust）要么完全没有 goto，要么严格限制
• Java 将 goto 保留为关键字但禁止使用

当代延续

• 代码可读性运动（Clean Code、Refactoring）
• Code Review 文化
• 类型系统的进化（TypeScript、Rust）
• 核心诉求"程序应当可以被人理解"至今仍在践行

来源

• raw/books/计算机科学/06-dijkstra-goto-considered-harmful.md

相关

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• Go To Statement Considered Harmful 论文 — 宣言式文献
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