为什么在C / C ++中交织switch / for / if语句是有效的？ [重复]

Question

此问题已经在这里有了答案：

How can Duff's device code be compiled?（5个答案）

How does Duff's device work?（9个答案）

[<6天前关闭。

我正在阅读boost/asio/coroutine.hpp，无法理解BOOST_ASIO_CORO_REENTER和BOOST_ASIO_CORO_YIELD的实现。 的扩展形式

reenter (this) {
  yield ..
  yield ..
}

似乎是交织在一起的switch / if / for语句。我想知道为什么这是有效的C代码？我写了类似的东西（如下所示），发现它可以使用gcc进行编译。
int main() {
  int a = 1;
  switch (a)
  case 0: if (1) a = 2;
  else case 1: for (;;) {
    case 3:
      break;
  }

  return 0;
}

Answer 1

从语法上讲，开关的主体只是一个语句（通常，但不一定是复合语句）

6.8：

statement:
               labeled-statement
               compound-statement
               expression-statement
               selection-statement
               iteration-statement
               jump-statement

可能带有标签6.8.1：
labeled-statement:
                identifier : statement
                case constant-expression : statement
                default : statement

示例：
switch(1) one: case 1: dothis();

如果是复合语句，则也可以递归地标记每个子语句。示例：
switch(x) {
    if(1) one: case 1: dothis();
    else case 0: orthis();  /*fallthru*/
    three: case 3: three();
}

[语法将case / default-标签和常规标签视为相同，只有语义检查才能验证case / default-标签在switch内。
在实现方面，所有内容都将编译为（平面）汇编。
例如
if(test) YesBranch; else ElseBranch;

展平为（伪汇编）
IF_NOT_THEN_GOTO(test, PAST_YES_BRANCH)
YesBranch
goto PAST_NO_BRANCH;
NoBranch
PAST_NO_BRANCH:;

并且没有理由不能标记这种平面代码中的任何内容。
[case / default标签也与常规标签一样，不同之处在于它们（也通常用于）计算的跳转。

Answer 2

原因是switch statements不是结构化的控制流语句。相反，应该将它们视为静态调度的语法糖。调度意味着控制流被重定向，而静态意味着编译器知道将其重定向到的位置。

所以您的代码

int a = 1;
switch (a)
case 0: if (1) a = 2;
else case 1: for (;;) {
  case 3:
    break;
}
return 0;

将被编译成大致等同于
int a = 1;
void *dest = dispatch(a, { case0_addr, case1_addr, case3_addr });
goto *dest;
case0_addr:
if (1) { 
  a = 2;
} else {
case1_addr:
  for (;;) {
    case3_addr:
    goto case_end;
  }
}
case_end:
return 0;

其中dispatch是编译器运行的函数，用于发出静态分派所需的机器代码。由于所有调度值都是常量，并且编译器知道所有调度目标，因此它可以生成非常有效的机器代码。
关于为什么它是合法的，我想原因是因为没有特别的理由使它非法。如图所示，case语句只是转到标签，因此可以将它们放置在任何位置。