GOTO-Programm

Goto-Programme sind spezielle Programme mit einer sehr einfachen Syntax. Dennoch spielen sie in Zusammenhang mit Berechenbarkeit eine große Rolle für die Theoretische Informatik, insbesondere weil sich zeigen lässt, dass jede Turing-berechenbare Funktion GOTO-berechenbar ist.

Syntax

Goto-Programme haben folgende Syntax in Backus-Naur-Form:

$P::=M_{1}:A_{1};...;M_{k}:A_{k}$
$A::=x_{i}:=x_{j}\pm c\,|\,\mathrm {GOTO} \,M_{i}\,|\,\mathrm {IF} \,x_{i}=c\,\mathrm {THEN} \,\mathrm {GOTO} \,M_{j}\,|\,\mathrm {STOP}$
$M_{1},...,M_{k}$ sind Marken (k ∈ ℕ)

$GOTO$ ist die Menge aller Goto-Programme gemäß obiger Definition.

Jede GOTO-berechenbare Funktion ist WHILE-berechenbar und umgekehrt.

Jede Turing-berechenbare Funktion ist GOTO-berechenbar.

Konsequenz

Damit kann man formal zeigen, daß jedes BASIC-Programm auch durch ein äquivalentes Pascal, C, C++ oder Java-Programm dargestellt werden kann. Es ist also möglich, alles das, was man in Spaghetticode schreibt, auch strukturiert zu schreiben - und umgekehrt.

Simulation durch WHILE-Programm

Ein jedes GOTO-Programm

M1: A1; M2: A2; ... Mk: Ak

kann durch ein WHILE-Programm der folgenden Form simuliert werden

counter := 1;
WHILE counter != 0 DO
  IF counter = 1 THEN B1 END;
  IF counter = 2 THEN B2 END;
  ...
  IF counter = k THEN Bk END;
END

wobei

Bi = xj := xn + c; counter := counter + 1   falls Ai = xj := xn + c
Bi = xj := xn - c; counter := counter + 1   falls Ai = xj := xn - c
Bi = counter := n                           falls Ai = GOTO Mn
Bi = IF xj = c THEN counter = n
     ELSE counter = counter + 1             falls Ai = IF xj = c THEN GOTO Mn
     END
Bi = counter := 0                           falls Ai = STOP

Siehe auch