C# 15 - 具標籤的 break 和 continue

 C# 15 新功能：具標籤的 break 和 continue。

注意：寫作本文時 .NET 11 尚未正式發布，文中的範例程式是以 .NET 11 Preview 7 SDK 編譯。

在撰寫演算法或處理多維矩陣時，巢狀迴圈是極為常見的結構。然而，當我們需要在內層迴圈滿足特定條件時「直接跳出整個外層迴圈」或「跳過當前列直接前進外層下一輪」，傳統 C# 的控制流程往往顯得笨重。

傳統多層迴圈的跳脫痛點

假設我們在一個二維網格中搜尋特定目標，一旦找到就要立即中斷整個搜尋。在 C# 15 之前，開發者通常只有兩種選擇：

第一種是引入額外的布林旗標（boolean flag）：

bool found = false;
for (int r = 0; r < rows; r++)
{
    for (int c = 0; c < cols; c++)
    {
        if (grid[r, c].IsTarget)
        {
            found = true;
            break; // 只能跳出內層迴圈
        }
    }
    if (found)
        break; // 外層還得再檢查一次旗標並 break
}

這種寫法雖然合乎結構化規範，但旗標變數污染了上下文，且每多一層巢狀迴圈就得逐層檢查旗標，既冗贅又容易遺漏。

第二種做法是使用 goto 陳述式：

for (int r = 0; r < rows; r++)
{
    for (int c = 0; c < cols; c++)
    {
        if (grid[r, c].IsTarget)
            goto Found; // 直接跳到迴圈外標籤
    }
}
Found:
// 繼續後續處理

雖然 goto 乾脆俐落，但其任意跳躍的特性容易破壞程式碼結構，在許多團隊的程式碼規範中被視為禁忌或發出靜態分析警告。

具標籤的 break 與 continue

為了解決這個長年痛點，C# 15 引入了具標籤的跳躍陳述式（labeled break and continue）。

現在，你可以直接在迴圈關鍵字（for、foreach、while、do）前方加上標籤名稱與冒號，隨後在內層迴圈中使用 break <標籤> 或 continue <標籤> 來精確控制目標迴圈：

searchLoop: for (int r = 0; r < rows; r++)
{
    for (int c = 0; c < cols; c++)
    {
        if (grid[r, c].IsObstacle)
            continue searchLoop; // (1) 跳過本列剩餘單元格，直接推進到外層下一列

        if (grid[r, c].IsTarget)
        {
            targetPosition = (r, c);
            break searchLoop;    // (2) 直接跳出整個 searchLoop 外層迴圈
        }
    }
}

原始碼： DemoLabeledJumps

說明： 

1. 當遇到障礙物時，continue searchLoop; 會直接使外層的 r 迴圈進入下一次迭代（r++），省去內層多餘的判斷。
2. 當尋獲目標時，break searchLoop; 能一舉跳離整個外層迴圈，既不需額外宣告 found 旗標，也沒有 goto 的非結構化跳躍隱患。

注意事項

具標籤的 break 與 continue 依然受到嚴格的結構化程式作用域保護：

• 標籤只能附加在迴圈陳述式前方。
• 跳躍目標必須是包含當前陳述式的外層封閉迴圈；你不能跳躍至同層、子層或毫無關聯的其他迴圈。
• 若巢狀層級超過兩層，實務上通常更推薦將搜尋邏輯抽取成獨立函式並使用 return 提早結束，以維持函式職責的單純與可讀性。

本文摘自《現代 C# 精要》第二版 (beta)。本書尚未正式出版，這裡摘錄的是 beta 版內容。

See also

• 微軟文件：What's new in C# 15 - Labeled break and continue