使用 longjmp/setjmp 进行 C 错误处理都有哪些“好”方法？

Posted 2023-02-24

【中文标题】使用 longjmp/setjmp 进行 C 错误处理都有哪些“好”方法？

【英文标题】：What are some "good" ways to use longjmp/setjmp for C error handling?使用 longjmp/setjmp 进行 C 错误处理有哪些“好”方法？

【发布时间】：2010-10-23 14:55:14

【问题描述】：

我必须在一个项目中使用 C，我正在考虑使用 longjmp/setjmp 进行错误处理，因为我认为在一个中心位置处理错误比返回代码要容易得多。如果有一些关于如何做到这一点的线索，我将不胜感激。

如果发生任何此类错误，我特别关心资源清理是否正确。

另外我该如何处理导致多线程程序使用它们的错误？

更好的是，是否已经存在一些用于错误/异常处理的 C 库？

【参考方案1】：

如果您担心资源清理，您必须认真考虑 longjmp() 和 setjmp() 是否是个好主意。

如果您设计的资源分配系统实际上可以准确地清理，那么它是可以的 - 但这种设计往往很棘手，而且通常不完整，如果事实上，您的代码使用自己的标准库分配必须释放的资源。它需要特别小心，并且由于它不是完全可靠的，因此它不适合可能需要在多次使用 setjmp()/longjmp() 调用后存活的长时间运行的系统（它们会泄漏、扩展并最终导致问题）。

【参考方案2】：

看看这个例子/教程：http://www.di.unipi.it/~nids/docs/longjump_try_trow_catch.html

【讨论】：

使用该实现如何处理函数调用中的THROW？ ex_buf__ 在使用 TRY-CATCH 块的函数中是本地的，没有其他函数看到该变量。由于线程安全，我还想避免使用全局变量。

@torbatamas thread_local 变量可能会对您有所帮助。

【参考方案3】：

Symbian 以longjmp() 的形式实现了它的Leave 机制，这可以很好地了解您需要做的所有事情。

Symbian 有一个全局“清理堆栈”，如果发生跳转，您可以推送和弹出要清理的内容。这是 C++ 编译器在抛出 C++ 异常时执行的自动堆栈展开的手动替代方法。

Symbian 有“陷阱线束”，它会跳出来；这些可以嵌套。

（Symbian 最近根据 C++ 异常重新实现了它，但接口保持不变。

总的来说，我认为正确的 C++ 异常更不容易出现编码错误，并且比滚动您自己的 C 等效项要快得多。

(例如，现代 C++ 编译器非常擅长在不抛出“零开销”异常时；longjmp() 必须存储所有寄存器的状态等，即使以后不进行跳转，也可以基本上永远不会像异常一样快。）

使用 C++ 作为更好的 C，您只采用异常和 RAII，这将是一个很好的途径，应该使用 longjmp() 进行异常模拟对您很有吸引力。

【讨论】：

请使用正确的名称：longjmp / setjmp，而不是 'longjump'。

感谢您提供的信息。但是，问题是特定于使用 C 而不是 C++

@MeThinks，没关系，我的建议适用于 C；我概述了模拟堆栈展开（例如 Symbian 的清理堆栈）作为您在问题中提出的资源清理的方式。

【参考方案4】：

我只发现一个用于setjmp()/longjmp()，它与错误处理无关。

确实没有必要为此使用它，因为它总是可以被重构为更容易理解的东西。 setjmp()/longjmp() 的使用与goto 非常相似，因为它很容易被滥用。通常，任何使您的代码可读性降低的事情都是一个坏主意。请注意，我并不是说它们天生就不好，只是说它们比替代品更容易导致糟糕的代码。

FWIW，他们非常宝贵的一个地方是我在行业早期所做的一个项目（MS-DOS 6 时间框架）。我设法使用 Turbo C 组合了一个协作多线程库，它使用 yield() 函数中的这些函数来切换任务。

我很确定从那时起我就没有碰过它们（或有必要）。

【讨论】：

+1 我也只使用过一次：在 DOS 游戏的复制保护中。我使用 longjmp 而不是普通的分支来混淆饼干。这有点奏效，因为生成的代码看起来不像一个分支。 :-)

有趣的巧合：我构建了一个协作线程 ca。 1985 年使用 setjmp()/longjmp() 在 SGI 工作站上以当时的 unix 风格运行。像魅力一样工作。由于它用于动画，它包括一个将所有线程同步到视频系统的垂直中断的集合点。然而，从那以后我没有直接使用它们。

【参考方案5】：

到目前为止，异常是一种更好的通用机制，但在 C 过去的黑暗时期，我编写了一个包含命令 shell 的处理器模拟器。 shell 用于设置 jmp/longjmp 以进行中断处理（即处理器正在运行并且用户点击 break/ctrl-c，代码将 SIGINT 和 longjmps 捕获回 shell）。

【参考方案6】：

我已经相当整洁地使用了setjmp/longjmp，以从回调中逃脱，而无需通过其他各种库级别进行协商。

这种情况（如果我没记错的话）是 yacc 生成的解析器中的代码可以检测到（非语法）问题，并希望放弃解析但在所有 yacc 生成的代码的另一面。另一个例子是在从 Expat 解析器调用的回调中。在每种情况下，都有其他方法可以做到这一点，但它们似乎比简单地以这种方式摆脱困境更加麻烦和晦涩。

正如其他答案所指出的那样，有必要小心清理，并且非常周到地确保 longjmp 代码只能在由 setjmp 动态保护的区域范围内调用.

在多线程编程的上下文中执行它？我敢肯定这不是不可能的，但是哦：现在就拿出你家装的阿司匹林吧。将setjmp/longjmp 对尽可能靠近可能是明智之举。只要匹配的setjmp/longjmp 对在同一个线程中，我希望你会没事，但是......要小心。