程序中通常会出现三种错误:用户错误、运行期错误以及异常
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标准库函数setjmp和longjmp
在
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。简单的说就是setjmp实例化处理程序,而longjmp产生异常
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setjmp和longjmp是
C语言所独有的,它们部分弥补了C语言有限的转移能力。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)。
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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。头文件申明了这些函数及同时所需的jmp_buf数据类型。
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函数说明:
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int setjmp(jmp_buf env)
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建立本地的jmp_buf缓冲区并且初始化,用于将来跳转回此处。这个子程序保存程序的调用环境于env参数所指的缓冲区,env将被longjmp使用。如果是从setjmp直接调用返回,setjmp返回值为0。如果是从longjmp恢复的程序调用环境返回,setjmp返回非零值。
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void longjmp(jmp_buf env, int value)
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恢复env所指的缓冲区中的程序调用环境上下文,env所指缓冲区的内容是由setjmp子程序调用所保存。value的值从longjmp传递给setjmp。longjmp完成后,程序从对应的setjmp调用处继续执行,如同setjmp调用刚刚完成。如果value传递给longjmp零值,setjmp的返回值为1;否则,setjmp的返回值为value。
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成员类型:
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jmp_buf
数组类型,例如:struct int[16]或struct __jmp_buf_tag,用于保存恢复调用环境所需的信息。
jmp_buf 的定义:
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typedef struct _jmp_buf
{
? ? int _jp[_JBLEN+1];
} jmp_buf[1];
这个是 setjmp.h 里的一行定义,把一个 struct 定义成一个数组。这样,在声明 jmp_buf 的时候,可以把数据分配到堆栈上。但是作为参数传递的时候则作为一个指针。
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原理非常简单:
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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。
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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。)
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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。
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本文地址:http://www.cnblogs.com/archimedes/p/c-exception-assert.
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一个简单的例子:
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#include
#include
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static jmp_buf buf;
void second(void) {
? ? printf("second\n"); ? ? ? ? // 打印
? ? longjmp(buf,1); ? ? ? ? ? ? // 跳回setjmp的调用处 - 使得setjmp返回值为1
}
void first(void) {
? ? second();
? ? printf("first\n"); ? ? ? ? ?// 不可能执行到此行
}
int main() { ??
? ? if ( ! setjmp(buf) ) {
? ? ? ? first(); ? ? ? ? ? ? ? ?// 进入此行前,setjmp返回0
? ? } else { ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?// 当longjmp跳转回,setjmp返回1,因此进入此行
? ? ? ? printf("main\n"); ? ? ? // 打印
? ? }
? ? return 0;
}
运行结果:
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second
main
在下例中,setjmp被用于包住一个例外处理,类似try。longjmp调用类似于throw语句,允许一个异常返回给setjmp一个异常值。
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#include
#include
#include
#include
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void first(void);
void second(void);
static jmp_buf exception_env;
static int exception_type;
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int main(void) {
? ? void *volatile mem_buffer;
?
? ? mem_buffer = NULL;
?
? ? if (setjmp(exception_env)) {
? ? ? ? /* 如果运行到这将产生一个异常*/
? ? ? ? printf("first failed, exception type %d\n", exception_type);
? ? } else {
? ? ? ? printf("calling first\n");
? ? ? ? first();
? ? ? ? mem_buffer = malloc(300); /* 分配内存 */
? ? ? ? printf("%s",strcpy((char*)mem_buffer, "first succeeded!")); /* ... 不会被执行 */
? ? }
? ? if (mem_buffer)
? ? ? ? free((void*) mem_buffer); /* 小心释放内存 */
? ? return 0;
}
?
void first(void) {
? ? jmp_buf my_env;
?
? ? printf("calling second\n");
? ? memcpy(my_env, exception_env, sizeof(jmp_buf));
? ? switch (setjmp(exception_env)) {
? ? ? ? case 3:
? ? ? ? ? ? /* 如果运行到这,表示有异常 */
? ? ? ? ? ? printf("second failed with type 3 exception; remapping to type 1.\n");
? ? ? ? ? ? exception_type = 1;
?
? ? ? ? default:?
? ? ? ? ? ? memcpy(exception_env,