C++中的longjmp()和setjmp()

在C++中，longjmp()和setjmp()是用于执行非局部跳转的函数。这些函数可以使程序从一个函数跳转到另一个函数中的指定位置（称为跳转目标），而不是按照函数调用的常规规则一步步执行。在本文中，我们将介绍longjmp()和setjmp()的基本概念，使用方法和示例程序。

setjmp()函数

setjmp()函数用于设置一个跳转点，以便在程序执行期间执行非局部跳转。setjmp()函数的原型如下：

#include <setjmp.h>

int setjmp(jmp_buf env);

setjmp()函数接受一个作为jmp_buf的参数。jmp_buf是一个数组类型，用于存储程序执行状态。jmp_buf类似于一个C++异常机制中的异常堆栈。

setjmp()函数将当前的执行状态存储到jmp_buf中，并返回0值。如果longjmp()函数被调用，则程序会跳转回setjmp()函数调用的位置，setjmp()函数返回一个非零值。

以下是setjmp()函数的示例代码：

#include <iostream>
#include <csetjmp>

using namespace std;

jmp_buf env;

int divide(int a, int b)
{
    if (b == 0)
    {
        longjmp(env, 1);
    }
    return a / b;
}

int main()
{
    int a = 10, b = 0, result;
    if (setjmp(env) == 0)
    {
        cout << "Jumping to divide()" << endl;
        result = divide(a, b);
        cout << "Returned from divide()" << endl;
        cout << "result = " << result << endl;
    }
    else
    {
        cout << "Divide by zero error!" << endl;
    }
    return 0;
}

在上面的示例代码中，setjmp()函数首先将当前执行状态存储到jmp_buf中。然后调用divide()函数，在divide()函数内部，当b等于0时，调用longjmp()函数执行非局部跳转，跳回setjmp()函数调用的位置，并返回值1。

由于longjmp()函数没有返回，因此本例中的所有后续代码都不会被执行。setjmp()函数返回一个非零值，表示程序执行发生了错误。

longjmp()函数

longjmp()函数用于执行一个非局部跳转，使程序从一个函数跳转到另一个函数中的指定位置。longjmp()函数的原型如下：

#include <setjmp.h>

void longjmp(jmp_buf env, int val);

longjmp()函数接受一个jmp_buf类型的参数和一个整数类型的值。jmp_buf数组中的内容表示被跳转程序的执行状态。val参数指定程序跳转时longjmp()函数的返回值。

longjmp()函数跳转到setjmp()函数调用的位置，并返回指定的val值。如果setjmp()函数没有被调用，则longjmp()函数的行为是未定义的。

以下是使用longjmp()函数的示例代码：

#include <iostream>
#include <csetjmp>

using namespace std;

jmp_buf env;

int divide(int a, int b)
{
    if (b == 0)
    {
        longjmp(env, 1);
    }
    return a / b;
}

int main()
{
    int a = 10, b = 0, result;
    if (setjmp(env) == 0)
    {
        cout << "Jumping to divide()" << endl;
        result = divide(a, b);
        cout << "Returned from divide()" << endl;
        cout << "result = " << result << endl;
    }
    else
    {
        cout << "Divide by zero error!" << endl;
    }
    return 0;
}

我们可以看到，当a和b被赋予值10和0时，divide()函数内部调用了longjmp()函数，跳转回setjmp()函数调用的位置，并返回一个值1。在本程序中，longjmp()函数的返回值跳过了divide()函数的返回值，因此程序将直接运行到setjmp()函数调用的位置。

总结

本文介绍了C++中的longjmp()和setjmp()函数，这些函数可以用于执行非局部跳转，使程序跳转到指定的位置。我们应该注意到，使用longjmp()和setjmp()函数可以使逻辑变得混乱，这可能会导致代码不易于维护。因此，这些函数应该谨慎使用，并应在必要时与C++异常处理机制组合使用。