7.10 setjmp and longjmp functions

7.10 setjmp and longjmp functions

C语言里的setjmp和longjmp可以实现跨越函数体的跳跃，不过要求在跳跃之前，setjmp要被执行到，而且setjmp执行点位于当前stack frame里的较前的，或者顶多与当前调用longjum函数处于一个stack frame里，即在函数调用路径上。否则没办法跳过去。

还有，当跳过去后，当前的一些寄存器，各个变量的状态是什么？有如下规律：

如果你所使用的变量是在memory里，那么它的状态就是在发生跳跃时的状态。如果你的变量在register里，而不是在memory里，那么它的状态就是在调用setjmp时的状态，即有roll back到了以前。那么何种变量在内存，何种在register? 这个取决于你是否制定register， static, volatile, 以及是否是全局变量，以及是否使用了编译器的优化。

1．  全局变量，static 局部变量，都在内存中

2．  Volatile的局部变量肯定在内存中

3．  没有任何修饰的局部变量就是自动变量，在内存中

4．  Register变量在打开compiler优化时在register里，否则还是在内存中。

结论：要想让变量状态roll back就将其设为register变量，并且要打开编译器的优化。但是，我觉得一般来说，可能大都不希望变量状态被rollback。所以我们建议不使用register变量。

为了安全，我们建议，将变量都使用volatile修饰符。

#include

 

  int setjmp(jmp_buf env);

 

Returns: 0 if called directly, nonzero if returning from a call to longjmp

  void longjmp(jmp_buf env, int val);

 

 

下面是一个使用setjmp和longjmp并且展现不同类型修饰符的变量的状态变化的例子，并且对是否打开了编译器优化进行了对比：

Figure 7.13. Effect of longjmp on various types of variables

#include "apue.h"

#include 

static void f1(int, int, int, int);

static void f2(void);

static jmp_buf jmpbuffer;

static int     globval;

int

main(void)

{

     int             autoval;

     register int    regival;

     volatile int    volaval;

     static int      statval;

     globval = 1; autoval = 2; regival = 3; volaval = 4; statval = 5;

     if (setjmp(jmpbuffer) != 0) {

         printf("after longjmp:\n");

         printf("globval = %d, autoval = %d, regival = %d,"

             " volaval = %d, statval = %d\n",

             globval, autoval, regival, volaval, statval);

         exit(0);

     }

     /*

      * Change variables after setjmp, but before longjmp.

      */

     globval = 95; autoval = 96; regival = 97; volaval = 98;

     statval = 99;

     f1(autoval, regival, volaval, statval); /* never returns */

     exit(0);

}

static void

f1(int i, int j, int k, int l)

{

    printf("in f1():\n");

    printf("globval = %d, autoval = %d, regival = %d,"

        " volaval = %d, statval = %d\n", globval, i, j, k, l);

    f2();

}

static void

f2(void)

{

    longjmp(jmpbuffer, 1);

}

运行结果：

    $ cc testjmp.c               compile without any optimization

    $ ./a.out

    in f1():

    globval = 95, autoval = 96, regival = 97, volaval = 98, statval = 99

    after longjmp:

    globval = 95, autoval = 96, regival = 97, volaval = 98, statval = 99

$ cc -O testjmp.c            compile with full optimization

    $ ./a.out

    in f1():

    globval = 95, autoval = 96, regival = 97, volaval = 98, statval = 99

    after longjmp:

    globval = 95, autoval = 2, regival = 3, volaval = 98, statval = 99

 

网上有人用setjmp和longjmp在C语言里实现了类似C++里的try, catch, throw的异常处理机制，并且将SIGNAL榜定到一个自己的函数上，并且也throw，这样就给C语言增加了异常处理机制，呵呵。主要是是用宏实现的，自己定义了一个exception结构，全局的链表来维护所有的exception。堆栈式操作这个链表。

这个内容我会放到C/C++部分的博客里。连接：

http://blog.chinaunix.net/u/5958/showart_38725.html

 

在C++里不应该使用setjmp和longjump，因为他们不遵守C++的对象模型。一些stack frame里的对象不被释放。具体一点，网上有人做了测试：得出一个规律：调用longjmp的那个函数的stack frame里的变量不会被析构，而其stack frame以前的函数调用的stack frame里的局部变量就会被析构。所以并不是完全不遵从C++语义。他还做了个测试。

下面摘在该人做的测试的连接，也放在我的C/C++的博客内容里：

连接：

 

MSDN里提到，如果非要用setjmp和longjmp在C++程序里，那么要include的头文件是：SETJMP.h和SETJMPEX.h