C语言的异常机制

晚上回家翻vckbase的帖子，看到这么一段：

usr_root : c99支持异常吗？
周星星    : 当然不
usr_root : 为什么是当然不？异常机制和c无缘？
七猫     : 当然，到现在还有很多人不喜欢异常。连有些C＋＋的标准库都支持不带异常的。
周星星    : ：）俺就是这样的人
usr_root : 哦，我是你的影子

汗！ 为了C语言偶不得不说几句申一下冤，真是比窦娥还冤：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。简单的说即setjmp实例化异常处理程序，而longjmp产生异常。举个例子如下：

/* -------------------------------------------------------------------------
** File : cexcept.c                                                        *
** Coder: Spark Song.                                                      * 
** Note : Use the example code from 《C Interfaces and Implementations》   *  
** -------------------------------------------------------------------------
*/

#include 
#include 
#include 
#include 

int Allocation_handled = 0;
jmp_buf Allocate_Failed;

void *allocate(unsigned n)
{
    void * new = (void *)malloc(n);

    if (new)
        return new;

    if (Allocation_handled)          /* 如果实例化了异常处理程序的话... */
        longjmp(Allocate_Failed, 1); /* 产生异常，并抛出 */
    
    assert(0); /* 如果没有实例化异常处理程序，则此断言会报出运行期的错误 */
}


int main(int argc, char *argv[])
{
    char *buf = 0;
    int count = 0;


    Allocation_handled = 1;         /* 设置实例化异常的标志，设为1表示实例化了异常处理程序 */ 
    if (setjmp(Allocate_Failed))    /* 实例化异常 */
    {
        fprintf(stderr, "EXCEPT: Couldn't allocate the buffer\n"); 
        exit(EXIT_FAILURE);
    }      
        
    while(1)    /* 测试代码：一直分配内存，直到没有内存为止。没有内存时会触发异常 */
    {
        buf = (char *)allocate(4096000);         
        printf("Allocate successs, the count is: %d\n", count++);
    }

    Allocation_handled = 0;  
	return 0;
}

上面这个例子在MingW下通过，编译时使用了-std=c89 -pedantic的编译开关(强制使用c89的语法检查)和-std=iso9899:199409  -pedantic（强制使用c99的语法检查）。运行结果如下：

Allocate successs, the count is:   1
... ...
Allocate successs, the count is: 447
Allocate successs, the count is: 448
Allocate successs, the count is: 449
Allocate successs, the count is: 450
EXCEPT: Couldn't allocate the buffer

简要讲述一下代码的流程：setjmp用来实例化异常处理程序，在这里我们的异常处理程序就是往stderr输出一个字符串并退出应用程序。setjmp会返回2次值（颇有些fork()的味道）。setjmp第一次返回值是在应用代码（这里就是main函数里面）调用setjmp的地方，这时候它实例化了异常处理程序，并返回0,所以异常处理程序的代码并没有被执行。在allocate中调用longjmp的时候，会引起setjmp第二次值的返回，此时的返回值由longjmp的第二个参数所决定。文中我们调用longjmp的时候，传给它的第二个参数是1,所以setjmp返回时会执行if中的异常处理程序。

这个例子就是最最简单的C语言处理异常的原型，我们完全可以利用它来构造出一整套的异常处理体系，一点也不比C＋＋之类的高级语言差。为什么不把异常加入语言本身？我想这是由C语言的设计理念和设计目的决定的。C语言是面向底层和系统开发的较低级的语言，所以语言本身并不复杂，强大的功能完全可以通过函数库来实现。

欲更深入的了解C语言的异常处理体系的设计，可以参考David R.Hanson的C Interfaces and Implementations(中文版《C语言接口与实现》）。

爱书吧，它是知识的源泉！～～

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乾坤一笑 写于2005年8月16日  转载请标明出处和原文链接  

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