setjmp和longjmp函数使用详解

       非局部跳转语句---setjmp和longjmp函数。非局部指的是，这不是由普通C语言goto，语句在一个函数内实施的跳转，而是在栈上跳过若干调用帧，返回到当前函数调用路径上的某一个函数中。
#include <setjmp.h>
Int setjmp(jmp_buf  env);
       返回值：若直接调用则返回0，若从longjmp调用返回则返回非0值的longjmp中的val值
Void longjmp(jmp_buf env,int val);
        调用此函数则返回到语句setjmp所在的地方，其中env 就是setjmp中的 env，而val 则是使setjmp的返回值变为val。
        当检查到一个错误时,则以两个参数调用longjmp函数，第一个就是在调用setjmp时所用的env，第二个参数是具有非0值的val，它将成为从setjmp处返回的值。使用第二个参数的原因是对于一个setjmp可以有多个longjmp。

    #include <stdio.h>  
    #include <setjmp.h>  
       
    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;  
    }  

上述程序将输出:

second
main

注意到虽然first()子程序被调用，"first"不可能被打印。"main"被打印，因为条件语句if ( ! setjmp(buf) )被执行第二次。　

使用setjmp和longjmp要注意以下几点：

1、setjmp与longjmp结合使用时，它们必须有严格的先后执行顺序，也即先调用setjmp函数，之后再调用longjmp函数，以恢复到先前被保存的“程序执行点”。否则，如果在setjmp调用之前，执行longjmp函数，将导致程序的执行流变的不可预测，很容易导致程序崩溃而退出

2.  longjmp必须在setjmp调用之后，而且longjmp必须在setjmp的作用域之内。具体来说，在一个函数中使用setjmp来初始化一个全局标号，然后只要该函数未曾返回，那么在其它任何地方都可以通过longjmp调用来跳转到 setjmp的下一条语句执行。实际上setjmp函数将发生调用处的局部环境保存在了一个jmp_buf的结构当中，只要主调函数中对应的内存未曾释放 （函数返回时局部内存就失效了），那么在调用longjmp的时候就可以根据已保存的jmp_buf参数恢复到setjmp的地方执行。

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异常处理

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。下属代码示例遵从1999 ISO C standard与Single UNIX Specification：仅在特定范围内引用setjmp

• if，switch或它们的嵌套使用的条件表达式
• 上述情况下与!一起使用或者与整数常值比较
• 作为单独的语句(不使用其返回值)

遵从上述规则使得创建程序环境缓冲区更为容易。更一般的使用setjmp可能引起未定义行为，如破坏局部变量；编译器被要求保护或警告这些用法。但轻微的复杂用法如switch ((exception_type = setjmp(env))) { }在文献与实践中是常见的，并保持了相当的可移植性。

    #include <stdio.h>  
    #include <stdlib.h>  
    #include <string.h>  
    #include <setjmp.h>  
       
    void first(void);  
    void second(void);  
       
    /* This program's output is: 
      
    calling first 
    calling second 
    entering second 
    second failed with type 3 exception; remapping to type 1. 
    first failed, exception type 1 
      
    */  
       
    /* Use a file scoped static variable for the exception stack so we can access 
     * it anywhere within this translation unit. */  
    static jmp_buf exception_env;  
    static int exception_type;  
       
    int main() {  
        void *volatile mem_buffer;  
       
        mem_buffer = NULL;  
        if (setjmp(exception_env)) {  
            /* if we get here there was an exception */  
            printf("first failed, exception type %d\n", exception_type);  
        } else {  
            /* Run code that may signal failure via longjmp. */  
            printf("calling first\n");  
            first();  
            mem_buffer = malloc(300); /* allocate a resource */  
            printf(strcpy((char*) mem_buffer, "first succeeded!")); /* ... this will not happen */  
        }  
        if (mem_buffer)  
            free((void*) mem_buffer); /* carefully deallocate resource */  
        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:  
                /* if we get here there was an exception. */  
                printf("second failed with type 3 exception; remapping to type 1.\n");  
                exception_type = 1;  
       
            default: /* fall through */  
                memcpy(exception_env, my_env, sizeof(jmp_buf)); /* restore exception stack */  
                longjmp(exception_env, exception_type); /* continue handling the exception */  
       
            case 0:  
                /* normal, desired operation */  
                second();  
                printf("second succeeded\n");  /* not reached */  
        }  
        memcpy(exception_env, my_env, sizeof(jmp_buf)); /* restore exception stack */  
    }  
       
    void second(void) {  
        printf("entering second\n" ); /* reached */  
        exception_type = 3;  
        longjmp(exception_env, exception_type); /* declare that the program has failed */  
        printf("leaving second\n"); /* not reached */  
    }