try catch

一、简介

C++语言中的异常处理机制try-catch相信很多人都用过或者了解，但是我们平时只是使用，并未对这样的异常处理机制底层原理进行过深入探索，为了了解异常机制的底层原理，在此使用C语言实现了一个功能类似的简单版异常处理机制，包括Try、Catch、Throw、Finally。

二、Linux的跳转函数

goto语句，它可以实现在一个函数内部任意跳转，但是如果想要在函数之间甚至线程之间实现跳转呢？这就需要用非局部跳转函数setjmp和longjmp来实现。（注：非局部指的是，这不是由普通C语言goto语句在一个函数内实施的跳转，而是在栈上跳过若干调用帧，返回到当前函数调用路径上的某一个函数中。）

2.1 函数原型

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

返回值：若直接调用则返回0，若从longjmp调用返回则返回非0值的longjmp中的val值。

void longjmp(jmp_buf env,int val);

调用此函数则返回到语句setjmp所在的地方，其中env 就是setjmp中的 env，而val 则是使setjmp的返回值变为val。当检查到一个错误时,则以两个参数调用longjmp函数，第一个就是在调用setjmp时所用的env，第二个参数是具有非0值的val，它将成为从setjmp处返回的值，使用第二个参数的原因是对于一个setjmp可以有多个longjmp。

2.2 参考代码

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

jmp_buf env;
int ret = 0;

int main() {
    int idx = 0;

    // 设置跳转点
    ret = setjmp(env);
    if (ret == 0) {
        printf("ret: %d\n", ret);
        longjmp(env, ++idx);
    } else if (ret == 1) {
        printf("ret: %d\n", ret);
        longjmp(env, ++idx);
    } else if (ret == 2) {
        printf("ret: %d\n", ret);
        longjmp(env, ++idx);
    } else if (ret == 3) {
        printf("ret: %d\n", ret);
        longjmp(env, ++idx);
    } else {
        printf("Other ret ...\n");
    }

    return 0;
}

运行结果：

ret: 0
ret: 1
ret: 2
ret: 3
Other ret ...

三、简单实现try-catch

实现方法：使用宏定义对相关代码进行封装。

3.1 宏定义

#define Try if ((ret=setjmp(env)) == 0)
#define Catch(e) else if (ret == (e))
#define Throw(e) longjmp(env, e)
#define Finally

3.2 使用宏定义

Try {
        printf("Try ...\n");
        Throw(++idx);
    } Catch(1) {
        printf("Catch 1 ...\n");
    } Catch(2) {
        printf("Catch 2 ...\n");
    } Finally {
        printf("Finally ...\n");
    }

3.3 完整代码

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

jmp_buf env;
int ret = 0;

#define Try if ((ret=setjmp(env)) == 0)
#define Catch(e) else if (ret == (e))
#define Throw(e) longjmp(env, e)
#define Finally

int main() {
    int idx = 0;

    Try {
        printf("Try ...\n");
        Throw(++idx);
    } Catch(1) {
        printf("Catch 1 ...\n");
    } Catch(2) {
        printf("Catch 2 ...\n");
    } Finally {
        printf("Finally ...\n");
    }
    return 0;
}