深入学习C语言系列（一）：setjmp( )详解

ゝ一纸荒年。 2022-07-16 14:55 97阅读 0赞

setjmp  
  
　　与刺激的abort()和exit()相比,goto语句看起来是处理异常的更可行方案。不幸的是，goto是本地的：它只能跳到所在函数内部的标号上，而不能将控制权转移到所在程序的任意地点（当然，除非你的所有代码都在main体中）。  
　　为了解决这个限制，C函数库提供了setjmp()和longjmp()函数，它们分别承担非局部标号和goto作用。头文件<setjmp.h>申明了这些函数及同时所需的jmp\_buf数据类型。  
　　原理非常简单：  
　　1.setjmp(j)设置“jump”点，用正确的程序上下文填充jmp\_buf对象j。这个上下文包括程序存放位置、栈和框架指针，其它重要的寄存器和内存数据。当初始化完jump的上下文，setjmp()返回0值。  
　　2. 以后调用longjmp(j,r)的效果就是一个非局部的goto或“长跳转”到由j描述的上下文处（也就是到那原来设置j的setjmp()处）。当作为长跳转的目标而被调用时，setjmp()返回r或1（如果r设为0的话）。（记住，setjmp()不能在这种情况时返回0。）  
　　通过有两类返回值，setjmp()让你知道它正在被怎么使用。当设置j时，setjmp() 如你期望地执行；但当作为长跳转的目标时，setjmp()就从外面“唤醒”它的上下文。你可以用longjmp()来终止异常，用setjmp()标记相应的异常处理程序。  
　　\#include <setjmp.h>  
　　\#include <stdio.h>  
　　jmp\_buf j;  
　　void raise\_exception(void)  
　　\{  
　　printf("exception raised/n");  
　　longjmp(j, 1); /\* jump to exception handler \*/  
　　printf("this line should never appear/n");  
　　\}  
　　int main(void)  
　　\{  
　　if(setjmp(j) == 0)  
　　\{  
　　printf("''setjmp'' is initializing ''j''/n");  
　　raise\_exception();  
　　printf("this line should never appear/n");  
　　\}  
　　else  
　　\{  
　　printf("''setjmp'' was just jumped into/n");  
　　/\* this code is the exception handler \*/  
　　\}  
　　return 0;  
　　\}  
　　/\* When run yields:  
　　''setjmp'' is initializing ''j''  
　　exception raised  
　　''setjmp'' was just jumped into  
　　\*/  
　　那个填充jmp\_buf的函数不在调用longjmp()之前返回。否则，存储在jmp\_buf中的上下文就有问题了：  
　　jmp\_buf j;  
　　void f(void)  
　　\{  
　　setjmp(j);  
　　\}  
　　int main(void)  
　　\{  
　　f();  
　　longjmp(j, 1); /\* logic error \*/  
　　return 0;  
　　\}  
　　所以，你必须把setjmp()处理成只是到其所在位置的一个非局部跳转。  
　　Longjmp()和setjmp()联合体运行于异常生命期的2和3阶段。longjmp(j,r)产生异常对象r（一个整数），并且作为返回值传送到setjmp(j)处。实际上，setjmp()函数通报了异常r。  
　　下面这个例子采用switch，能更好的展现这对函数的功能：  
　　\#include <setjmp.h>  
　　\#include <stdio.h>  
　　jmp\_buf j;  
　　void raise\_exception(void)  
　　\{  
　　printf("exception raised/n");  
　　longjmp(j, 3); /\* jump to exception handler case 3 \*/  
　　printf("this line should never appear/n");  
　　\}  
　　int main(void)  
　　\{  
　　switch (setjmp(j))  
　　\{  
　　case 0:  
　　printf("''setjmp'' is initializing ''j''/n");  
　　raise\_exception();  
　　printf("this line should never appear/n");  
　　case 1:  
　　printf("Case 1/n");break;  
　　case 2:  
　　printf("Case 2/n");break;  
　　case 3:  
　　printf("Case 3/n");break;  
　　default:  
　　break;  
　　\}  
　　return 0;  
　　\}  
  
  
\----------------------------------------------------------------------------------------  
我们知道在C语言里，程序是顺序执行的，即代码自上至下一次执行。但是，我们有时候需要两段不同的程序“同时”执行，比如控制汽车喇叭的程序段和控制汽车车灯的程序段，在开着车灯而又按下喇叭的时候，这两段代码就需要“同时”执行，那么，如何实现两段独立代码的同时执行呢？  
宏观上的“同时执行”，可以由微观上的“快速交替执行”来实现！  
恰当的运用setjmp和longjmp，就能让两个函数在宏观上实现“并行执行”，这就是操作系统中多个任务同时执行的雏形。  
贴一个程序，以说明如何让两个函数宏观上“并行执行”：

/\* 作者：宋元瑞 日期：2010年10月1日 \*/ \#include <stdio.h> \#include <setjmp.h> jmp\_buf flag,myflag; int i=0; void b(void) \{ printf("b "); longjmp(flag,1); \} void a(void) \{ setjmp(flag); printf("a "); i++; if(i==10) \{ longjmp(myflag,1); \} b(); \} int main(int argc, char \*argv\[\]) \{ setjmp(myflag); if(0==i) \{ a(); \} else \{ printf("run over!/n"); \} return 0; \}