系统调用setjmp()和longjmp()

本文介绍如何使用setjmp()和longjmp()实现程序控制流的非局部跳转。setjmp()保存程序状态,longjmp()恢复此状态并允许程序跳回之前的保存点。

    有时候,当接收到一个信号时,希望能跳回程序中以前的一个位置执行。例如,在有的程序内,当用户按了中断键,则程序跳回到显示主菜单执行。我们可以用库系统调用setjmp()和longjmp()来完成这项工作。

   setjmp()能保存程序中的当前位置(是通过保存堆栈环境实现的),longjmp()能把控制转回到被保存的位置。在某种意义上,longjmp()是远程跳转,而不是局部区域内的跳转。我们必须注意到,由于堆栈已经回到被保存位置这一点,所以longjmp()从来不返回。然而,与其对应的setjmp()是要返回的。setjmp()和longjmp()在setjmp.h 中的定义分别如下:

int setjmp(jmp_bufenv);
void longjmp(jmp_bufenv, int val);

setjmp()只有一个参数env,用来保存程序当前位置的堆栈环境。而longjmp()有两个参数:
参数env 是由setjmp()所保存的堆栈环境。
参数val 设置setjmp()的返回值。

longjmp()本身是没有返回的,但其执行后跳转到保存env 参数的setjmp()调用,并由setjmp()调用返回,就好像程序刚刚执行完setjmp()一样,此时setjmp()的返回值就是val。但是要注意的是,longjmp()调用不能使setjmp()调用返回0,如果val 为0,则setjmp()的返回为1。
下面的例子演示了setjmp()和longjmp()的使用:

#include<stdio.h>
#include<setjmp.h>
#include<signal.h>
jmp_buf position;
main()
{
int goback();
…
…
/* 保存当前的堆栈环境 */
setjmp(position);
signal(SIGINT,goback);
domenu();
…
…
}
goback()
{
fprintf(stderr,”\nInterrupted\n”);
/* 跳转回被保存的断点 */
longjmp(position,1);
}

    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void longjmp(jmp_buf envbuf,intstatus);
    函数longjmp()使程序在最近一次调用setjmp()处重新执行。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<setjmp.h>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。

    例子
这个例子输出“1   2   3“

#include<stdio.h>
#include<setjmp.h>
jmp_buf ebuf;
int f2();
int main()
 {
       int i;
       printf("1");
       i=setjmp(ebuf);
       if(i==0)
       {
           f2();
           printf("This will not beprinted.");
       }
       printf("%d",i);
       return 0;
}
int f2()
{
       printf("2");
       longjmp(ebuf,3);
}


原文地址:http://www.cnblogs.com/logicbaby/archive/2007/02/15/2011656.html

 

<think> 我们正在讨论C语言中的setjmplongjmp函数。根据引用资料,这些函数用于非局部跳转,通常用于错误处理或异常恢复。但是,它们的使用需要谨慎,因为可能绕过正常的函数返回流程,导致资源泄漏等问题。 用户的问题:setjmplongjmp是否好用? 回答思路: 1. 首先,解释setjmplongjmp的基本功能。 2. 讨论其优点:在某些特定场景下(如深度嵌套的错误恢复)它们提供了直接跳转的能力,避免了多层返回的复杂性。 3. 讨论其缺点:容易导致资源泄漏(如未释放的内存、未关闭的文件等),破坏程序结构,可读性可维护性差,且不能跨函数跳转(例如跳转到已经返回的函数会导致未定义行为)。 4. 与现代异常处理机制(如C++的异常处理)进行对比,说明为什么在支持异常的语言中不推荐使用setjmp/longjmp。 5. 总结:在C语言中,如果没有其他异常处理机制,setjmp/longjmp可以作为一种备选方案,但需要非常谨慎地使用,并确保资源管理得当。在其他语言中,有更好的替代方案。 根据引用[2]:setjmplongjmp允许从深层嵌套的函数调用中直接跳转回某个预设的“检查点”,但可能绕过正常的函数返回流程,导致资源泄漏等问题。 引用[4]:对比C的setjmp/longjmp机制C++的try catch机制,C++的异常处理机制更符合直觉。 因此,我们可以这样回答: 在C语言中,setjmplongjmp提供了一种非局部跳转的机制,可以在某些情况下用于错误恢复。但是,它们的使用存在一些问题风险,因此需要谨慎评估。 具体来说: 优点: - 能够从深层嵌套的函数调用中直接跳转到之前设置的点,避免了逐层返回的复杂性。 - 在某些没有内置异常处理机制的C语言环境中,提供了一种异常处理的替代方法。 缺点: - 资源管理问题:跳转时会绕过正常的函数返回路径,可能导致分配的内存、打开的文件等资源未被释放,从而引发内存泄漏或资源泄漏。 - 可维护性可读性:使用setjmp/longjmp会使得程序流程难以跟踪,降低代码的可读性可维护性。 - 限制:不能跳转到已经返回的函数中,否则会导致未定义行为。 - 与C++异常机制相比,C++的异常处理机制更安全、更直观,因为它会自动调用析构函数进行资源清理(RAII机制)。 因此,我们可以说,在C语言中,setjmplongjmp在特定场景下是有用的,但并不是一个普遍好用的工具。它们应该作为最后的手段,并且在资源管理上要格外小心。在可以使用其他机制(如返回错误码)的情况下,应优先选择其他机制。在C++中,应使用异常处理机制而不是setjmp/longjmp。 生成相关问题: 1. setjmplongjmp如何导致资源泄漏? 2. 在C语言中,如何安全地使用setjmplongjmp? 3. setjmplongjmp与C++的异常处理机制有什么主要区别? </think> 在C语言中,`setjmp``longjmp`作为非局部跳转工具,其“好用性”需根据具体场景评估: ### ✅ **适用场景的优点** 1. **深度嵌套跳转** 允许从多层函数调用中直接跳回预设位置(如错误处理点),避免逐层返回的冗余代码[^2][^5]。 ```c jmp_buf env; if (setjmp(env) == 0) { // 设置跳转点 function_a(); // 可能调用多层嵌套函数 } else { // 错误处理(直接跳转至此) } ``` 2. **替代简单异常处理** 在缺乏异常机制的C语言中,可模拟基础异常流程(如资源分配失败时跳转)[^1][^3]。 ### ⚠️ **关键局限性与风险** 1. **资源泄漏风险** 跳转会绕过局部变量的析构资源释放(如内存、文件句柄),需手动管理[^2][^4]。 2. **破坏程序结构** 非结构化跳转降低代码可读性,增加维护难度,可能引发未定义行为(如跳过变量初始化)[^4][^5]。 3. **与现代机制冲突** 在C++中与RAII(自动析构)异常机制不兼容,导致资源泄漏[^4]: > 对比C的setjmp/longjmp机制C++的try catch机制,C++的异常处理更符合直觉。 4. **平台依赖性** `jmp_buf`的存储内容依赖编译器平台实现,降低可移植性[^3]。 --- ### 📌 **结论** - **谨慎使用场景**: 在无替代方案的C语言深层错误处理中,可作为最后手段。 - **更优替代方案**: - **C语言**:优先使用错误码、回调函数等结构化方式。 - **C++**:始终使用`try/catch`RAII机制[^4]。 - **核心建议**: **仅在无其他选择时使用,并严格确保资源安全**。 ---
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