setjmp和longjmp是c语言中实现非本地跳转的机制，其本质是一种“超级goto”，允许程序控制流从任意深度的函数调用中跳回之前设定的安全点。1.setjmp用于设置跳转点并保存当前执行环境至jmp_buf变量；2.longjmp则恢复该环境，使程序回到setjmp处继续执行，且setjmp返回longjmp传入的第二个参数值。与现代异常处理相比，它们缺乏类型安全、栈展开和资源管理能力，可能导致内存泄漏或状态不一致。适用场景包括c语言错误处理、协作式多任务及深层嵌套函数快速返回。使用时需注意：避免资源泄漏、局部变量不可靠、栈帧失效风险，并推荐对需保持一致的变量使用volatile关键字。尽管灵活但易出错，应谨慎使用以确保程序稳定性和可维护性。
setjmp 和 longjmp 允许你在 C 语言中实现非本地跳转，可以理解为一种“超级 GOTO”。它们提供了一种在函数间跳跃执行的能力，但与传统的异常处理机制有着本质的区别。
setjmp 和 longjmp 允许程序控制流跳转到之前设置的“安全点”，但它们缺乏现代异常处理机制的类型安全、资源管理等特性。
setjmp 和 longjmp 的基本用法
setjmp 函数用于设置一个跳转点，它保存当前程序的执行环境（例如，程序计数器、栈指针等）到一个 jmp_buf 类型的变量中。longjmp 函数则用于从任何地方跳转回之前由 setjmp 设置的跳转点，它恢复之前保存的执行环境，并使程序从 setjmp 返回，就像 setjmp 刚刚被调用过一样。
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#include#include jmp_buf buf; void second() { printf("second\n"); longjmp(buf, 1); // 跳转回 setjmp 的调用点 } void first() { second(); printf("first\n"); // 不会执行到这里 } int main() { if (setjmp(buf) == 0) { first(); } else { printf("main\n"); // 从 longjmp 跳转回来后执行 } return 0; }
在这个例子中，setjmp(buf) 首次调用时返回 0，程序进入 first() 函数，然后进入 second() 函数。在 second() 函数中，longjmp(buf, 1) 被调用，导致程序跳转回 setjmp(buf) 的调用点。但是，这次 setjmp(buf) 返回 1（longjmp 的第二个参数），程序进入 else 分支，打印 "main"。
setjmp 和 longjmp 与异常处理的区别
现代异常处理机制（如 C++ 的 try/catch）提供了更结构化和类型安全的方式来处理错误和异常情况。它们的主要区别在于：
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类型安全: C++ 异常处理是类型安全的，你可以
catch特定类型的异常。setjmp/longjmp不提供类型信息，跳转是无条件的。 -
栈展开: C++ 异常处理会自动展开栈，调用所有局部对象的析构函数，确保资源得到正确释放。
setjmp/longjmp不会这样做，可能导致资源泄漏。想象一下，如果在first()函数中分配了一些内存，然后通过longjmp跳出，那么这些内存将永远无法释放。 -
结构化: C++ 异常处理是结构化的，异常必须在某个
catch块中处理。setjmp/longjmp更加自由，但也更容易出错，因为你必须手动管理所有状态和资源。 -
可读性和维护性: C++ 异常处理通常比
setjmp/longjmp更易于阅读和维护，因为它更符合现代编程范式。
setjmp 和 longjmp 的适用场景
尽管现代异常处理机制更加强大和安全，但在某些特定情况下，setjmp 和 longjmp 仍然有用武之地：
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C 语言错误处理: 在 C 语言中，没有内置的异常处理机制，
setjmp/longjmp可以作为一种替代方案。 -
实现协作式多任务: 在某些嵌入式系统中，可以使用
setjmp/longjmp实现协作式多任务。 -
从深层嵌套的函数中快速返回: 在某些情况下，你可能需要在深层嵌套的函数中快速返回到顶层，
setjmp/longjmp可以提供一种高效的方式。
使用 setjmp 和 longjmp 的注意事项
使用 setjmp 和 longjmp 需要格外小心，因为它们很容易导致错误：
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资源泄漏: 确保在
longjmp之前释放所有资源。 -
栈破坏: 避免在
longjmp之后访问已经失效的栈帧。 -
可移植性:
setjmp/longjmp的行为在不同的编译器和平台上可能有所不同。
setjmp 的返回值问题
setjmp 第一次调用时返回 0，而通过 longjmp 跳转回来时，返回的是 longjmp 的第二个参数。这个返回值可以用来区分是第一次调用 setjmp 还是从 longjmp 跳转回来。这对于在跳转后执行不同的逻辑非常重要。
避免在 longjmp 之后使用局部变量
在 longjmp 之后，局部变量的值可能会变得不确定，尤其是那些在 setjmp 调用之后被修改的变量。因此，最好避免在 longjmp 之后使用这些变量，或者在使用之前重新初始化它们。这可以避免一些难以调试的错误。
volatile 关键字的重要性
如果一个变量的值需要在 setjmp 和 longjmp 之间保持不变，那么应该使用 volatile 关键字来声明它。volatile 关键字告诉编译器不要对该变量进行优化，确保每次访问都从内存中读取最新的值。这对于确保程序行为的正确性至关重要。
总结
setjmp 和 longjmp 是一种强大的工具，但它们也需要谨慎使用。理解它们的行为和限制，可以帮助你避免一些常见的错误，并充分利用它们在特定场景下的优势。
