setjmp和longjmp简介

Posted 2020-12-26

setjmp和longjmp简介

１setjmp和longjmp简介

　　与刺激的abort函数和exit函数相比，goto语句看起来是处理异常的更可行方案。但是goto是本地的，它只能跳到所在函数内部的标号上，而不能将控制权转移到所在程序的任意地点（当然，除非你的所有代码都在main体中）。
为了解决这个限制，C函数库提供了setjmp函数和longjmp函数，它们分别承担非局部标号和goto作用。头文件<setjmp.h>申明了这些函数及同时所需的jmp_buf数据类型。
　　原理非常简单：
　　1. setjmp(j)设置“jump”点，用正确的程序上下文填充jmp_buf对象j。这个上下文包括程序存放位置、栈和框架指针，其它重要的寄存器和内存数据。当初始化完jump的上下文，setjmp函数返回0值。
　　2. 2.以后调用longjmp(j,r)的效果就是一个非局部的goto或“长跳转”到由j描述的上下文处（也就是到那原来设置j的setjmp函数处）。当作为长跳转的目标而被调用时，setjmp()返回r或1（如果r设为0的话）。（记住，setjmp函数不能在这种情况时返回0。）
　　通过有两类返回值，setjmp函数让你知道它正在被怎么使用。当设置j时，setjmp函数如你期望地执行；但当作为长跳转的目标时，setjmp函数就从外面“唤醒”它的上下文。你可以用longjmp函数来终止异常，用setjmp函数标记相应的异常处理程序。常见的使用方法如下所示。

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

jmp_buf j;

void raise_exception(void)
{
printf("exception raised
");
longjmp(j, 3); /* jump to exception handler case 3 */
printf("this line should never appear
");
}

int main(void)
{
switch (setjmp(j)) {
case 0:
printf("‘‘setjmp‘‘ is initializing ‘‘j‘‘
");
raise_exception();
printf("this line should never appear
");
case 1:
printf("Case 1
");break;
case 2:
printf("Case 2
");break;
case 3:
printf("Case 3
");break;
default:
break;
}
return 0;
}

　　最终的输出结果如下所示。

‘‘setjmp‘‘ is initializing ‘‘j‘‘
exception raised
Case 3

２SylixOS下实现

　　SylixOS未使用C库中的setjmp与longjmp函数，而是重新在各个架构中实现。如MIPS架构便是在/libsyllixos/SylixOS/arch/mips/common/mipsLibAsm.S文件中实现这两个函数，其代码如下所示。

;/**************************************************************************
;  sigsetjmp (参数为 jmp_buf, mask_saved)
;**************************************************************************/

FUNC_DEF(sigsetjmp)
    CALL_SETUP  __sigsetjmpSetup

    SAVE_NON_VOLATILE_REG

    JR          RA
    MOV         V0 , ZERO
    FUNC_END(sigsetjmp)
;/**************************************************************************
;  longjmp (参数为 jmp_buf, retval)
;**************************************************************************/

FUNC_DEF(longjmp)
CALL_SETUP  __longjmpSetup

RESTORE_NON_VOLATILE_REG

MOV         V0 , A1
BNE         V0 , ZERO , longjmpnotzero
NOP
LI          V0 , 1
LINE_LABEL(longjmpnotzero)
JR          RA
NOP
FUNC_END(longjmp)

3 参考资料

　　《百度百科》