今天看《unix環境高階程式設計》發現這兩個函式，還挺有用的，在c異常處理、協程等作用很大。

使用方法

我們知道，想要實現函式內的跳轉可以使用goto語句，但如果需要從一個函式跳轉到另一個函式，goto是不能完成的，那該如何實現呢？

函式間跳轉原理

示例程式碼：

void f()
{
    //...
    Label:
    //...
}

void g()
{
    //...
    GOTO Label;
    //...
}

首先我們要知道，實現這種型別的跳轉，和作業系統中任務切換的上下文切換有點類似，我們只需要恢復 Label 標籤處函式上下文即可。函式的上下文包括以下內容：

• 函式棧幀，主要是棧幀指標BP和棧頂指標SP
• 程式指標PC，此處為指向 Label 語句的地址
• 其它暫存器，這是和體系相關的，在 x86 體系下需要儲存有的 AX/BX/CX 等等 callee-regs。

這樣，在執行 GOTO Label; 這條語句，我們恢復 Label 處的上下文，即完成跳轉到 Label 處的功能。

如果你讀過 Linux 作業系統程序切換的原始碼，你會很明白 Linux 會把程序的上下文儲存在 task_struct 結構體中，切換時直接恢復。這裡我們也可以這樣做，將 Label 處的函式上下文儲存在某個結構體中，但執行到 GOTO Label 語句時，我們從該結構體中恢復函式的上下文。

原型

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

setjmp函式的功能就是將函式在此處的上下文儲存在jmp_buf結構體中，以供longjmp從此結構體中恢復。

• env 即為儲存函式上下文的jmp_buf結構體變數；
• 返回值：如果直接呼叫該函式，直接返回0；若該函式從longjmp呼叫返回，返回值為非零值，由longjmp傳進來。根據函式的返回值，我們就可以判斷setjmp是直接第一次呼叫，還是從其他地方跳轉過來的。

void longjmp(jmp_buf env, int val);

longjmp函式的功能是從jmp_buf結構體中恢復由setjmp儲存的上下文，該函式不返回，而是從setjmp函式中返回。

• 引數 env 是由 setjmp 函式儲存過的上下文；
• 引數 val 表示從 longjmp 函式傳遞給 setjmp 函式的返回值，如果 val 值為0， setjmp 將會返回1，否則返回 val；
• longjmp 不直接返回，而是從 setjmp 函式中返回，longjmp 執行完之後，程式就像剛從 setjmp 函式返回一樣。

簡單例項

#include "stdio.h"
#include "setjmp.h"

static jmp_buf buf;

void second(){
    printf("second\n");         // 列印
    longjmp(buf,1); // 跳回setjmp的呼叫處 - 使得setjmp返回值為1
}

void first(){
    second();
    printf("first\n"); // 不可能執行到此行
}

int main(){

    if (!setjmp(buf)){
        first();        // 進入此行前，setjmp返回0
    }else{      // 當longjmp跳轉回，setjmp返回1，因此進入此行
        printf("main\n");  // 列印 
    }
    return 0;
}

輸出結果：

C 語言異常處理

Java、C# 等面嚮物件語言中都有異常處理的機制，如下就是典型的 Java 中異常處理的程式碼，兩個數相除，如果被除數為0丟擲異常，在函式 f() 中可以獲取該異常並進行處理：

double divide(double to, double by) throws Bad {
    if(by == 0)
        throw new Bad ("Cannot / 0");
    return to / by;
}

void f() {
    try {
        divide(2, 0);
        //...   
    } catch (Bad e) {
        print(e.getMessage());
    }
    print("done");
}

在 C 語言中雖然沒有類似的異常處理機制，但是我們可以使用 setjmp 和 longjmp 來模擬實現該功能，這也是這兩個函式的一個重要的應用：

static jmp_buf env;

double divide(double to, double by)
{
    if(by == 0)
        longjmp(env, 1);
    return to / by;
}

void f() 
{
    if (setjmp(env) == 0)
        divide(2, 0);
    else
        printf("Cannot / 0");
    printf("done");
}

如果複雜一點，可以根據 longjmp 傳遞的返回值來判斷各種不同的異常，來進行區別的處理，程式碼結構如下：

switch(setjmp(env)):
    case 0:         //default
        //...
    case 1:         //exception 1
        //...
    case 2:         //exception 2
        //...
    //...

關於使用 C 語言來處理異常，可以參見這篇文章，介紹了更多複雜的結構，但無外乎就是 setjmp 和 longjmp 的應用。

下次有時間看看關於這兩個函式在協程中的應用，今天就先到這~

參考：
1、http://www.cnblogs.com/hazir/p/c_setjmp_longjmp.html
2、http://blog.csdn.net/chenyiming_1990/article/details/8683413