setjmp 与 longjmp

云风大神的描述：

setjmp 是 C 语言解决 exception 的标准方案。我个人认为，setjmp/longjmp 这组 api 的名字没有取好，导致了许多误解。名字体现的是其行为：跳转，却没能反映其功能：exception 的抛出和捕获。

longjmp 从名字上看，叫做长距离跳转。实际上它能做的事情比名字上看起来的要少得多。跳转并非从静止状态的代码段的某个点跳转到另一个位置（类似在汇编层次的 jmp 指令做的那样），而是在运行态中向前跳转。C 语言的运行控制模型，是一个基于栈结构的指令执行序列。表示出来就是 call / return ：调用一个函数，然后用 return 指令从一个函数返回。setjmp/longjmp 实际上是完成的另一种调用返回的模型。setjmp 相当于 call ，longjmp 则是 return 。

重要的区别在于：setjmp 不具备函数调用那样灵活的入口点定义；而 return 不具备 longjmp 那样可以灵活的选择返回点。其次，第一、setjmp 并不负责维护调用栈的数据结构，即，你不必保证运行过程中 setjmp 和 longjmp 层次上配对。如果需要这种层次，则需要程序员自己维护一个调用栈。这个调用栈往往是一个 jmp_buf 的序列；第二、它也不提供调用参数传递的功能，如果你需要，也得自己来实现。

以库形式提供的 setjmp/longjmp 和以语言关键字 return 提供的两套平行的运行流控制放在一起，大大拓展了 C 语言的能力。把 setjmp/longjmp 嵌在单个函数中使用，可以模拟 pascal 中嵌套函数定义：即在函数中定义一个局部函数。ps. GNUC 扩展了 C 语言，也在语法上支持这种定义方法。这种用法可以让几个局部函数有访问和共享 upvalue 的能力。把 setjmp/longjmp 放在大框架上，则多用来模拟 exception 机制。

setjmp 也可以用来模拟 coroutine 。但是会遇到一个难以逾越的难点：正确的 coroutine 实现需要为每个 coroutine 配备一个独立的数据栈，这是 setjmp 无法做到的。虽然有一些 C 的 coroutine 库用 setjmp/longjmp 实现。但使用起来都会有一定隐患。多半是在单一栈上预留一块空间，然后给另一个 coroutine 运行时覆盖使用。当数据栈溢出时，程序会发生许多怪异的现象，很难排除这种溢出 bug 。要正确的实现 coroutine ，还需要 setcontext 库 ，这已经不是 C 语言的标准库了。

在使用 setjmp 时，最常见的一个错误用法就是对 setjmp 做封装，用一个函数去调用它。比如：

int try(breakpoint bp)

{

    return setjmp(bp->jb);

}



void throw(breakpoint bp)

{

    longjmp(bp->jb,1);

}

setjmp 不应该封装在一个函数中。这样写并不讳引起编译错误。但十有八九会引起运行期错误。错误的起源在于 longjmp 的跳转返回点，必须在运行流经过并有效的位置。而如果对 setjmp 做过一层函数调用的封装后。上例中的 setjmp 设置的返回点经过 try 的调用返回后，已经无效。如果要必要封装的话，应该使用宏。

setjmp/longjmp 对于大多数 C 程序员来说比较陌生。正是在于它的定义含糊不清，不太容易弄清楚。使用上容易出问题，运用场合也就变的很狭窄，多用于规模较大的库或框架中。和 C++ 语言提供的 execption 机制一样，很少有构架师愿意把它暴露到外面，那需要对二次开发的程序员有足够清晰的头脑，并充分理解其概念才不会用错。这往往是不可能的。

另外，setjmp/longjmp 的理念和 C++ 本身的 RAII 相冲突。虽然许多编译器为防止 C++ 程序员错误使用 setjmp 都对其做了一定的改进。让它可以正确工作。但大多数情况下，还是在文档中直接声明不推荐在 C++ 程序中使用这个东西。

btw，关于 RAII ，的确是个好东西。但和诸多设计模式一样，不是真理。如果你是一个从 C++ 进化来的 C 程序员，则更应该警惕思维的禁锢，RAII 是一种避免资源泄露的好方案，但不是唯一方案。