setjmp和longjmp（替代goto）

喜欢ヅ旅行 2022-01-07 03:49 126阅读 0赞

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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