
C语言提供了一种客户级的异常控制流形式,称为非本地跳转(nonlocal jump),它可以将控制流直接从一个函数转移到另一个当前正在执行的函数,而不需要经过正常的调用和返回序列。而这些都是通过两组函数实现的。
首先来看看函数原型:
#include <setjmp.h>int setjmp(jmp_buf env); //返回0int sigsetjmp(sigjmp_buf env, int savesigs); //返回0 setjmp函数在env缓冲区中保存当前的调用环境(PC值、sp值及通用寄存器),以供后面的longjmp使用,并返回0。
setjmp的返回值不能用来赋值给变量,但却可以作为判断语句(switch、if)的条件。
sigsetjmp是设计用来被信号解决程序使用的,它的作用和setjmp相似。savesigs用来保存当前环境下的信号状态;
首先来看看函数原型:
#include <setjmp.h>void longjmp(jmp_buf env, int retval); //从不返回void siglongjmp(jmp_buf env, int retval); //从不返回他的意思有点向C语言中的go语句。当程序执行到深层嵌套中的某个函数时,假如此时监测到了一个错误,我们可以利用setjmp和longjmp的组合,直接从最里层返回到上层的错误解决程序,而不需要繁琐的一层层解开调用栈。
下面展现的例子,说明了上述情况。main函数首先调用setjmp函数保存当前的调用环境,而后再调用函数foo,foo依次调用bar。假如任一函数遇到错误,它们立即通过longjmp调用从setjmp返回。而我们可以通过setjmp的不同非零返回值知道错误类型,然后进入相应的解错程序。
#include <setjmp.h>jmp_buf buf;/*此处我们假设程序可能有两个错误,其中error2会发生;*/int error1 = 0; int error2 = 1;void foo(void),bar(void); //公告两个函数int main(void){ switch(setjmp(buf)){ case 0: foo(); break; case 1: printf("Detected error1 in foo.\n"); break; case 2: printf("Detected error2 in bar.\n"); break; default: printf("Unknown error in foo.\n"); } exit(0);}void foo(void){ if(error1) longjmp(buf, 1); bar();}void bar(void){ if(error2) longjmp(buf, 2);}但在使用这种非本地跳转时要避免跳过的中间过程不会产生反作用;例如,假如我们在foo函数中调用了malloc函数分配了少量内存空间,原本估计在函数结尾处回收它们。但偏偏又在调用bar函数的过程中发生了错误,导致了bar函数直接返回到了最上层,这样就会发生内存泄漏。
下面展现了一个尽管被要求终止,但却可以自我重启的程序。程序第一次启动时,对sigsetjmp函数的调用保存了调用环境和信号上下文(待解决的信号位向量pending和被阻塞的信号位向量blocked)。随后,主函数进入无限循环。当客户键入Ctrl + C时,内核向程序发送SIGINT信号,进程捕获后执行我们自己设置的信号解决程序,该程序调用siglongjmp函数使得程序跳转到sigsetjmp处返回retval。主程序得以重新开始。
#include <signal.h>sigjmp_buf buf;void handler(int sig){ siglongjmp(buf, 1);}int main(void){ if(!sigsetjmp(buf, 1)){ Signal(SIGINT, handler); Unix_exit("starting\n"); } else Unix_exit("restarting\n"); while(1){ sleep(1); Unix_exit("processing...\n"); } exit(0);}Signal(SIGINT, handler);语句放在sigsetjmp函数前,会有什么风险?获取更多知识,请点击关注:
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