setjmp和longjmp(替代goto)

在C标准库中有一对非常有趣的函数setjmp()函数与longjmp()函数,用来实现代替goto实现一些非常重要的功能,如异常处理。C语言中,标准库函数setjmp和longjmp形成了结构化异常工具的基础。简单的说即setjmp实例化异常处理程序,而longjmp产生异常。 先介绍setjmp int setjmp(jmp_buf envbuf) 宏函数setjmp()在缓冲区envbuf中保存系统堆栈里的内容,供longjmp()以后使用,setjmp()必须使用头文件setjmp.h。 调用setjmp()宏时,返回值为0,然而longjmp()把一个变原传递给setjmp(),该值(恒不为0)就是调用longjmp()后出现的setjmp()的值。 setjmp函数用于保存程序的运行时的堆栈环境,接下来的其它地方,你可以通过调用longjmp函数来恢复先前被保存的程序堆栈环境。当setjmp和longjmp组合一起使用时,它们能提供一种在程序中实现“非本地局部跳转”("non-local goto")的机制。并且这种机制常常被用于来实现,把程序的控制流传递到错误处理模块之中;或者程序中不采用正常的返回(return)语句,或函数的正常调用等方法,而使程序能被恢复到先前的一个调用例程(也即函数)中。 对setjmp函数的调用时,会保存程序当前的堆栈环境到env参数中;接下来调用longjmp时,会根据这个曾经保存的变量来恢复先前的环境, 并且当前的程序控制流,会因此而返回到先前调用setjmp时的程序执行点。此时,在接下来的控制流的例程中,所能访问的所有的变量(除寄存器类型的变量 以外),包含了longjmp函数调用时,所拥有的变量。 void longjmp(jmp_buf envbuf,int status); 函数longjmp()使程序在最近一次调用setjmp()出重新执行。setjmp()和longjmp()提供了一种在函数间调转的手段,必须使用头部文件setjmp.h。 函数longjmp()通过把堆栈复位成envbuf中描述的状态进行操作,envbuf的设置是由预先调用setjmp()生成的。这样使程序的执行在 setjmp()调用后的下一个语句从新开始,使计算机认为从未离开调用setjmp()的函数。从效果上看,longjmp()函数似乎“绕”过了时间 和空间(内存)回到程序的原点,不必执行正常的函数返回过程。 缓冲区envbuf具有中定义的buf_jmp类型,它必须调用longjmp()前通过调用setjmp()来设置好。 值status变成setjmp()的返回值,由此确定长调转的来处。不允许的唯一值是0,0是程序直接调用函数setjmp()时由该函数返回的,不是间接通过执行函数longjmp()返回的。 longjmp()函数最常用于在一个错误发生时,从一组深层嵌套的实用程序中返回。 longjmp函数用于恢复先前程序中调用的setjmp函数时所保存的堆栈环境。setjmp和longjmp组合一起使用时,它们能提供一种在程序中实现“非本地局部跳转”("non-local goto")的机制。并且这种机制常常被用于来实现,把程序的控制流传递到错误处理模块,或者不采用正常的返回(return)语句,或函数的正常调用等方法,使程序能被恢复到先前的一个调用例程(也即函数)中。    对setjmp函数的调用时,会保存程序当前的堆栈环境到env参数中;接下来调用longjmp时,会根据这个曾经保存的变量来恢复先前的环境,并且 因此当前的程序控制流,会返回到先前调用setjmp时的执行点。此时,value参数值会被setjmp函数所返回,程序继续得以执行。并且,在接下来 的控制流的例程中,它所能够访问到的所有的变量(除寄存器类型的变量以外),包含了longjmp函数调用时,所拥有的变量;而寄存器类型的变量将不可预 料。setjmp函数返回的值必须是非零值,如果longjmp传送的value参数值为0,那么实际上被setjmp返回的值是1。   在调用setjmp的函数返回之前,调用longjmp,否则结果不可预料。 在使用longjmp时,请遵守以下规则或限制:   · 不要假象寄存器类型的变量将总会保持不变。在调用longjmp之后,通过setjmp所返回的控制流中,例程中寄存器类型的变量将不会被恢复。   · 不要使用longjmp函数,来实现把控制流,从一个中断处理例程中传出,除非被捕获的异常是一个浮点数异常。在后一种情况下,如果程序通过调用 _fpreset函数,来首先初始化浮点数包后,它是可以通过longjmp来实现从中断处理例程中返回。 如何实现异常处理 首先设置一个跳转点(setjmp() 函数可以实现这一功能),然后在其后的代码中任意地方调用 longjmp() 跳转回这个跳转点上,以此来实现当发生异常时,转到处理异常的程序上,在其后的介绍中将介绍如何实现。 setjmp() 为跳转返回保存现场并为异常提供处理程序,longjmp() 则进行跳转(抛出异常),setjmp() 与 longjmp() 可以在函数间进行跳转,这就像一个全局的 goto 语句,可以跨函数跳转。 #include #include jmp_buf ebuf; void f2(void); int main(void) { int i; printf("1"); i=setjmp(ebuf); if(i==0) { f2(); printf("This will not be printed"); } printf("%d",i); system("pause"); return 0; } void f2(void) { printf("2"); longjmp(ebuf,3); } setjmp是标准C语言中用于远程跳转的库函数,利用它可方便实现一个简单易移植的协作式多任务系统。该系统功能完备、编程简单、易于学习,适合一些中小规模的嵌入式软件使用;并且,以此为基础,还可以用一些与平台相关的编程技巧提高其实时性和灵活性。
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