【setjmp和longjmp 】 C语言的非局部跳转：setjmp和longjmp（跨函数长跳转）

C标准库<setjmp.h>

非局部跳转<setjmp.h>
头文件<setjmp.h>中的说明提供了一种避免通常的函数调用和返回顺序的途径，特别的，它允许立即从一个多层嵌套的函数调用中返回。

8.1 setjmp

#include <setjmp.h>
int setjmp(jmp_buf env);

宏setjmp() 把当前状态信息保存到env中，供以后宏longjmp() 恢复状态信息时使用。如果是直接调用setjmp()，那么返回值为0；如果是由于调用longjmp()而调用setjmp()，那么返回值非0。

setjmp()只能在某些特定情况下调用，如在if语句、 switch语句及循环语句的条件测试部分以及一些简单的关系表达式中。

8.2 longjmp

#include <setjmp.h>
void longjmp(jmp_buf env, int val);

宏longjmp()用于恢复由最近一次调用setjmp()时保存到env的状态信息。当它执行完时，程序就象setjmp()刚刚执行完并返回非0值val那样继续执行。包含setjmp()宏调用的函数一定不能已经终止。所有可访问的对象的值都与调用longjmp()时相同，唯一的例外是，那些调用setjmp()宏的函数中的非volatile自动变量如果在调用setjmp()后有了改变，那么就变成未定义的。

jmp_buf是setjmp.h中定义的一个结构类型，其用于保存系统状态信息。宏函数setjmp会将其所在的程序点的系统状态信息保存到某个jmp_buf的结构变量env中，而调用函数longjmp会将宏函数setjmp保存在变量env中的系统状态信息进行恢复，于是系统就会跳转到setjmp()宏调用所在的程序点继续进行。这样setjmp/longjmp就实现了非局部跳转的功能。

先看一下setjmp和longjmp这两个函数的用法吧。
函数名：  setjmp
函数原型：int _Cdecl setjmp(jmp_buf jmpb);
作用：设置非本地跳转。即一个返回点，当程序调用longjmp函数（不论longjmp()和setjmp()是否在同一个函数或同一个作用域。）时，
      就可以返回到这个返回点，继续从这个点往下执行。
形参： jmpb用来保护现场。
返回值：  首次调用返回0，当longjmp()返回时，调用返回值用longjmp()设定。

函数名：  longjmp
函数原型：void _Cdecl longjmp(jmp_buf jmpb, int retval);
作用：返回到setjmp()所设置的返回点。
形参： jmpb：用于恢复现场（由调用setjmp()时设置的）
      retval：返回到setjmp()所在的位置时，设置第二次执行setjmp()的时setjmp()的返回值。
返回值：  无
（

）

第三次执行setjmp()时，setjmp()的返回值恢复为0，如此交替。

再来看看它的使用例子吧。
#include<stdio.h>
#include<conio.h>
#include<setjmp.h>

void longjmpfun(jmp_buf jumpPointer);
int main(void)
{
int value;
jmp_buf jumpPointer;

printf("Function /"setjmp/" return value: %d/n",
(value=setjmp(jumpPointer)));
    if(value==0)
{
      printf("Be about to call longjmp.../n");
      longjmpfun(jumpPointer);
}
else
{
      printf("Return to /"setjmp/" function");
}

return 0;
}

void longjmpfun(jmp_buf jumpPointer)
{
printf("Be in longjmpfun/n");
longjmp(jumpPointer,10);                                      恢复现场jumpPointer

}

运行结果：
Function "setjmp" return value: 0
Be about to call longjmp...
Be in longjmpfun
Function "setjmp" return value: 10

一个简单的例子：

详细参考：http://www.cnblogs.com/lienhua34/archive/2012/04/22/2464859.html

下面我们来看一个简单的例子。

1 #include <stdio.h>

 2 #include <setjmp.h>

 3 

 4 jmp_buf jump_buffer;

 5 

 6 void func(void)

 7 {

 8          printf("Before calling longjmp\n");

 9          longjmp(jump_buffer, 1);

10          printf("After calling longjmp\n");

11 }

12 void func1(void)

13 {

14          printf("Before calling func\n");

15          func();

16          printf("After calling func\n");

17 }

18 int main()

19 {

20          if (setjmp(jump_buffer) == 0){

21                    printf("first calling set_jmp\n");

22                    func1();

23          }else {

24                    printf("second calling set_jmp\n");

25          }

26          return 0;

27 }

代码的运行结果如下

lienhua34@lienhua34-laptop:~/program/test$ ./test
first calling set_jmp
Before calling func
Before calling longjmp
second calling set_jmp

通过上面这个简单例子的运行结果可以看出。main函数运行的setjmp()宏调用，将当前程序点的系统状态信息保存到全局变量jump_buffer中，然后返回结果0。于是，代码打印出字符串"first calling set_jmp"，然后调用函数func1()。在函数func1中，先打印字符串"Before calling func"，然后去调用函数func()。现在程序控制流转到func函数中，函数func先打印字符串“Before calling longjmp"，然后调用函数longjmp。这时候关键点到了！！！longjmp函数将main函数中setjmp()宏调用设置在全局变量jump_buffer中的系统状态信息恢复到系统的相应寄存器中，导致程序的控制流跳转到了main函数中setjmp()宏调用所在的程序点，此时相当于第二次进行setjmp()宏调用，并且此时的setjmp()宏调用的返回不再是0，而是传递给函数调用longjmp()的第二个参数1。于是程序控制流转到main函数中if语句的else部分执行，打印字符串“second calling set_jmp“。最后，执行main函数中的语句“reture 0;”返回，程序运行结束退出。

需注意的问题：

#include <setjmp.h>
#include <stdio.h>
#include <signal.h>
jmp_buf buf;
void handler(int signal)
{
if(signal==SIGINT)
    printf("Recived SIGINT ,go back to main/n");
longjmp(buf,1);
}
int main()
{
signal(SIGINT,handler);
if(setjmp(buf))
{
   printf("Back in main，infinite loop begins/n");
}
else
printf("infinite loop begins/n");
loop:
   goto loop;

}

#include <setjmp.h> #include <stdio.h> #include <signal.h> jmp_buf buf; void handler(int signal) { if(signal==SIGINT) printf("Recived SIGINT ,go back to main/n"); longjmp(buf,1); } int main() { signal(SIGINT,handler); if(setjmp(buf)) { printf("Back in main，infinite loop begins/n"); } else printf("infinite loop begins/n"); loop: goto loop; }

上面的函数通过在信号捕捉函数中调用longjmp使得程序能返回到main函数继续执行，所以

setjmp和longjmp的一个很显然的用途就是，从一些非致命行程序错误中返回，使得程序继续

执行。

但是在上面的例子中存在一个问题，当进程第一次接受到SIG_INT信号（Ctrl+C）后成功返回main中，但是以后接受到SIG_INT信号却不做任何动作了。原因何在呢？因为：

         调用longjmp时有一个问题。当捕捉到一个信号时，进入信号捕捉函数，此时当前信号被
         自动地加到进程的信号屏蔽字中。这阻止了后来产生的这种信号中断此信号处理程序。如果用
         longjmp跳出此信号处理程序，则对此进程的信号屏蔽字会发生什么呢?一般实现是不会恢复

原来的信号屏蔽字的，所以SIG_INT信号被屏蔽了，以后不再响应了。

            在4 . 3 + B S D下，s e t j m p和longjmp保存和恢复信号屏蔽字。但是， S V R 4并不
           做这种操作。4 . 3 + B S D提供函数_ s e t j m p和_ l o n g j m p，它们也不保存和恢复信号屏蔽字。
        为了允许两种形式并存， P O S I X . 1并没有说明s e t j m p和longjmp对信号屏蔽字的作用，而是
        定义了两个新函数s i g s e t j m p和s i g l o n g j m p。在信号处理程序中作非局部转移时应当使用这两个函数。函数原型如下：

#include <setjmp.h>

int sigsetjmp( sigjmp_buf * env, int savemask );

void siglongjmp ( sigjmp_buf * env, int val );

如果调用sigsetjmp时参数savemask 为非0，则siglongjmp 从信号处理函数返回时，将恢复进程调用sigsetjmp之前的信号屏蔽字。

将上面的例子改成使用这对函数，就可以继续对SIG_INT信号进行捕捉和从其中返回main了。

#include <setjmp.h>
#include <stdio.h>
#include <signal.h>
sigjmp_buf buf;
void handler(int signal)
{
if(signal==SIGINT)
    printf("Recived SIGINT ,go back to main/n");
siglongjmp(buf,1);
}
int main()
{
signal(SIGINT,handler);
if(sigsetjmp(buf,1))
{
   printf("Back in main/n");
}
else
printf("infinite loop begins/n");
loop:
   goto loop;

}

#include <setjmp.h> #include <stdio.h> #include <signal.h> sigjmp_buf buf; void handler(int signal) { if(signal==SIGINT) printf("Recived SIGINT ,go back to main/n"); siglongjmp(buf,1); } int main() { signal(SIGINT,handler); if(sigsetjmp(buf,1)) { printf("Back in main/n"); } else printf("infinite loop begins/n"); loop: goto loop; }

2011-04-14

http://blog.csdn.net/jim_wei/article/details/6324113

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