C标准库-setjmp.h

C 标准库 - <setjmp.h>
简介
setjmp.h 头文件定义了宏 setjmp()、函数 longjmp() 和变量类型 jmp_buf，该变量类型会绕过正常的函数调用和返回规则。
<setjmp.h> 是 C 标准库中的一个头文件，提供了一组函数和宏，用于非本地跳转（即从一个函数跳转到另一个之前调用过的函数，而不需要正常的函数返回机制）。这种机制通常用于错误处理、异常处理或者跳出深层嵌套的循环或递归。
库变量
下面列出了头文件 setjmp.h 中定义的变量：

序号变量 & 描述
1jmp_buf jmp_buf 是一个数据类型，用于保存调用环境，包括栈指针、指令指针和寄存器等。在执行 setjmp() 时，这些环境信息会被保存到 jmp_buf 类型的变量中。

库宏
下面是这个库中定义的唯一的一个宏：

序号宏 & 描述
1int setjmp(jmp_buf environment)这个宏把当前环境保存在变量 environment 中，以便函数 longjmp() 后续使用。如果这个宏直接从宏调用中返回，则它会返回零，但是如果它从 longjmp() 函数调用中返回，则它会返回一个非零值。

库函数
下面是头文件 setjmp.h 中定义的唯一的一个函数：

序号函数 & 描述
1void longjmp(jmp_buf environment, int value)该函数恢复最近一次调用 setjmp() 宏时保存的环境，jmp_buf 参数的设置是由之前调用 setjmp() 生成的。

实例
以下示例展示了如何使用 setjmp() 和 longjmp() 实现非本地跳转：
实例
#include <stdio.h>
#include <setjmp.h>

jmp_buf env;

void second() {
    printf(“Entering second()\n”);
    longjmp(env, 1);
    printf(“This line will never be executed\n”);
}

void first() {
    printf(“Entering first()\n”);
    if (setjmp(env) == 0) {
        printf(“Calling second() from first()\n”);
        second();
    } else {
        printf(“Returned to first() from second() using longjmp\n”);
    }
    printf(“Exiting first()\n”);
}

int main() {
    printf(“Starting main()\n”);
    first();
    printf(“Exiting main()\n”);
    return 0;
}
运行上述程序将输出类似以下内容：
Starting main()
Entering first()
Calling second() from first()
Entering second()
Returned to first() from second() using longjmp
Exiting first()
Exiting main()
代码解析

jmp_buf env：定义一个用于保存环境信息的变量 env。
first() 函数：调用 setjmp(env) 保存当前环境信息，并根据其返回值决定是否调用 second() 函数。
second() 函数：调用 longjmp(env, 1)，跳转回 setjmp(env)，并使其返回 1。
main() 函数：调用 first() 函数。
使用场景

错误处理：在深层嵌套的函数调用中使用 setjmp() 和 longjmp() 实现错误处理机制。
异常处理：用于实现简单的异常处理。
中断控制流：在某些情况下，可以中断正常的控制流，跳出多层嵌套的循环或函数调用。

注意事项

使用 setjmp() 和 longjmp() 需要小心，因为它们会跳过正常的栈展开过程，可能导致资源泄漏（如未释放的内存、未关闭的文件等）。
避免在调用 setjmp() 和 longjmp() 之间修改局部变量，因为这可能导致未定义行为。
非本地跳转可能使代码难以阅读和调试，因此应谨慎使用。

总结
<setjmp.h> 提供了 setjmp() 和 longjmp() 函数，用于实现非本地跳转。这些函数在错误处理和异常处理中非常有用，但需要谨慎使用以避免潜在的问题。