setjmp/longjmp的作用

setjmp 和 longjmp 是C语言中的一对函数，用于实现非局部跳转。它们通常用于处理异常或错误的情况，允许程序在一处设置跳转点，然后在另一处跳转回这个点，从而实现一种类似异常处理的机制。

1. setjmp 函数：

   • int setjmp(jmp_buf env);
   • setjmp 用于在程序的某一点设置一个跳转点，并将当前程序状态保存到 jmp_buf 类型的变量 env 中。这个跳转点可以在稍后通过 longjmp 进行调用。

2. longjmp 函数：

   • void longjmp(jmp_buf env, int val);
   • longjmp 用于从程序的某一点跳转回之前通过 setjmp 设置的跳转点。它会恢复 env 中保存的程序状态，并将程序控制流程转移到 setjmp 返回的地方。val 是传递给 setjmp 的返回值。

使用场景：
setjmp 和 longjmp 主要用于处理异常情况，例如在一个函数中检测到错误，并希望直接跳转回主程序的某一点，而不是通过传统的函数调用返回。这种机制通常在资源清理和错误处理方面非常有用。

示例：

#include 
#include 

jmp_buf exception_jump;

void error_handling_function() {
    printf("An error occurred!\n");
    longjmp(exception_jump, 1);  // Jump back to the setjmp point with a non-zero value
}

int main() {
    if (setjmp(exception_jump) == 0) {
        // The setjmp returns 0, indicating the initial setjmp call
        printf("Normal program execution...\n");

        // Simulate an error condition
        error_handling_function();

        // This code will not be executed if an error occurs
        printf("This line will not be printed.\n");
    } else {
        // We are here because longjmp was called
        printf("Handling error in main function...\n");
    }

    return 0;
}

在这个示例中，如果 error_handling_function 检测到错误，它会调用 longjmp 来跳转回 main 函数中的 setjmp 调用点。这样，程序可以在错误发生时跳转到错误处理逻辑，而不是继续执行后续的代码。

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在C语言中，我们不能使用goto语句来跳转到另一个函数中的某个label处，但是可以使用setjmp和longjmp来完成这种类型的分支跳转。这两个函数在处理异常上面非常有用。

setjmp函数的功能是将函数在此处的上下文保存在jmp_buf结构体中，以供longjmp从此结构体中恢复。如果直接调用该函数，返回值为0；若该函数从longjmp调用返回，返回值为非零，由longjmp函数提供。

longjmp函数的功能是从jmp_buf结构体中恢复由setjmp函数保存的上下文，该函数不返回，而是从setjmp函数中返回。参数env是由setjmp函数保存过的上下文。参数val表示从longjmp函数传递给setjmp函数的返回值，如果val值为0，setjmp将会返回1，否则返回val。

这两个函数的一个重要应用是模拟实现异常处理。例如，我们可以使用setjmp和longjmp来模拟实现Java、C#等面向对象语言中的异常处理机制。

下面是一个简单的例子，虽然还只是函数内跳转，但足以说明这两个函数的功能：

#include 
#include 

jmp_buf jump_buffer;

void functionA() {
    longjmp(jump_buffer, 1);
}

int main() {
    if (setjmp(jump_buffer) == 0) {
        printf("This is the first call to setjmp function.\n");
        functionA();
    } else {
        printf("Program flow returned to setjmp function.\n");
    }

    return 0;
}

在这个例子中，setjmp函数首先被调用，然后functionA被调用，functionA中的longjmp函数使程序流返回到setjmp函数¹。这就是setjmp和longjmp的基本用法。