相信很多朋友在此之前可能根本沒有使用或者聽說過C語言的異常處理，印象中都是C++或者java才有的東西，C語言怎么會有異常處理呢？

當然估計在大學出于一般的性的學習考試之類的話老師幾乎是不會提及C語言的異常處理的，那么到底什么是異常處理？C語言中又該如何來實現(xiàn)異常處理呢？

那么我們今天就說說一種典型的實現(xiàn)C語言異常處理的方法，以setjmp()函數(shù)和longjmp()函數(shù)實現(xiàn)的異常處理，我盡可能的把它們是怎樣實現(xiàn)異常處理方法講解清楚，希望接下來的內(nèi)容對你有所幫助，讓你學到一些新的東西。

首先我們來了解下異常處理，異常是一個在程序執(zhí)行期間發(fā)生的事件，它中斷正在執(zhí)行的程序的正常的指令流，而我們的異常處理功能提供了處理程序運行時出現(xiàn)的任何意外或異常情況的方法。

接下來我們先看看setjmp()函數(shù)和longjmp()函數(shù)實現(xiàn)C語言異常處理。

setjmp()函數(shù)原型：

int ( jmp_buf env );

如果我們打開源代碼會發(fā)現(xiàn)在setjmp()函數(shù)中涉及到很多的寄存器的操作，如Ebp、Ebx、Edi、Esi、Esp、 Eip等等，在此就不一一例舉了，我們無非是想向讀者說明一個問題，那就是在調(diào)用setjmp()函數(shù)的過程中保存程序的當前運行時的堆棧環(huán)境，保存這些堆棧環(huán)境有什么用呢？接下來我們看看longjmp()函數(shù)。

longjmp()函數(shù)原型：

void longjmp( jmp_buf env, int value );

剛剛上面的函數(shù)功能是保存程序執(zhí)行時候的堆棧環(huán)境，我們發(fā)現(xiàn)在longjmp()函數(shù)里也有一個jmp_buf類型的env變量，這其實是為了保證接下來調(diào)用longjmp時，會根據(jù)這個曾經(jīng)保存的變量來恢復先前的環(huán)境，并且當前的程序控制流，會因此而返回到最初調(diào)用setjmp()函數(shù)時的程序執(zhí)行點。此時，在接下來的控制流的例程中，所能訪問的所有的變量，包含了longjmp函數(shù)調(diào)用時所擁有的變量。我們就這樣說讀者可能就得有點抽象了，那我們還是來看看一段代碼后再來分析吧，在此特地給出了一個簡單的代碼，由易到難的來分析。

[cpp] view plaincopy

#include

#include

jmp_buf buf;

void error_code(void)

{

longjmp(buf,1);

}

int main()

{

double a,b;

printf("請輸入被除數(shù)：");

scanf("%lf",&a);

printf("請輸入除數(shù)：");

if(setjmp(buf)==0)

{

scanf("%lf",&b);

if(0==b)

error_code();

printf("相除的結(jié)果為：%f\n",a/b);

}

else

printf("出現(xiàn)錯誤除數(shù)為0\n");

return 0;

}

運行結(jié)果為：

[cpp] view plaincopy

請輸入被除數(shù)：12

請輸入除數(shù)：0

出現(xiàn)錯誤除數(shù)為0

Press any key to continue

看了上面的運行結(jié)果，現(xiàn)在我們接著上面的講，在一開始的部分我們并沒有具體的交代setjmp()函數(shù)和longjmp()函數(shù)的返回值和參數(shù)的具體含義。兩個函數(shù)中的env變量保存的是調(diào)用setjmp()函數(shù)的時候當前運行程序的堆棧信息，而longjmp()函數(shù)的調(diào)用就是根據(jù)在調(diào)用setjmp()函數(shù)的時候的堆棧信息返回到最初調(diào)用setjmp()函數(shù)的地方，而其中的第二個參數(shù)就是此刻setjmp()函數(shù)的返回值，但是值得注意的就是調(diào)用longjmp()函數(shù)之后setjmp函數(shù)返回的值必須是非零值，如果longjmp傳送的value參數(shù)值為0，那么實際上setjmp返回的值是1。一開始我們調(diào)用setjmp()函數(shù)的時候，它的返回值為0，之后再調(diào)用longjmp()函數(shù)的時候，通過設(shè)定longjmp()函數(shù)的第二個參數(shù)來設(shè)定它的返回值。

現(xiàn)在我們來分析上邊的代碼，在main()函數(shù)中，我們最初調(diào)用setjmp()函數(shù)的時候，把當前的環(huán)境信息保存在了buf中，函數(shù)返回0，然后往下運行，我們輸入0。通過if語句發(fā)現(xiàn)b的值為0那么就調(diào)用error_code()函數(shù)來進行處理，在該函數(shù)中我們使用了longjmp()函數(shù)，其使用方式為longjmp(buf,1);，通過上面的講解，我們知道第一個參數(shù)的作用是用來得到最初調(diào)用setjmp()函數(shù)是的環(huán)境信息，以便在使用longjmp()函數(shù)的時候能夠正確的返回到setjmp()函數(shù)最初的調(diào)用處，而后面的參數(shù)表示的返回到setjmp()函數(shù)的時候的返回值。我們在此返回1，所以執(zhí)行else部分的語句。

分析完了上面的代碼，讀者應(yīng)該都知道了兩個函數(shù)的使用方法，值得注意的地方就是我們在setjmp與longjmp結(jié)合使用時，它們必須有嚴格的先后執(zhí)行順序，先調(diào)用setjmp函數(shù)，之后再調(diào)用longjmp函數(shù)，以恢復到先前被保存的“程序執(zhí)行點”。否則，假如在setjmp調(diào)用之前，執(zhí)行l(wèi)ongjmp函數(shù)，將導致程序的執(zhí)行流變的不可猜測，很輕易導致程序崩潰而退出。為了加深讀者的對于兩個函數(shù)參數(shù)的使用，我們看看下面的代碼：

[cpp] view plaincopy

#include

#include

#include

#include

jmp_buf buf;

void func1()

{

longjmp(buf,1);

}

void func2()

{

longjmp(buf,2);

}

void func3()

{

longjmp(buf,3);

}

int main( void )

{

int value;

char str[50];

value = setjmp( buf );

if( value == 0 )

{

func1();

}

switch( value )

{

case 1:

strcpy( str, "func1 return value" );

break;

case 2:

strcpy( str, "func2 return value" );

break;

case 3:

strcpy( str, "func3 return value" );

break;

default:

strcpy( str, "Other error value" );

break;

}

printf("%s:%d\n",str,value);

if(1==value)

{

func2();

}

if(2==value)

{

func3();

}

return 0;

}

運行結(jié)果為：

[cpp] view plaincopy

func1 return value:1

func2 return value:2

func3 return value:3

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看看運行結(jié)果，我們分析下代碼，在每個函數(shù)中我們調(diào)用longjmp()函數(shù)，通過設(shè)置第二個參數(shù)為不同的值來改變setjmp()函數(shù)的返回值，然后我們通過判斷value值來打印出是那個函數(shù)的返回值，我們在此例舉這個簡單的代碼是要大家加深對于這兩個函數(shù)的參數(shù)的使用情況。如果我們在上面的代碼中稍作修改，在setjmp()函數(shù)的調(diào)用之前調(diào)用longjmp()函數(shù)，我們發(fā)現(xiàn)此時沒有任何的輸出，程序直接崩潰掉退出了。

接下來我們來看看一個函數(shù)的使用，如果對于這個函數(shù)不理解的讀者，可以多看幾次我給出的模擬該函數(shù)的實現(xiàn)代碼。

頭文件： #include

功能：設(shè)置某一信號的對應(yīng)動作

函數(shù)原型：void (*signal(int signum,void(* handler)(int)))(int);

注意：第一個參數(shù)signum指明了所要處理的信號類型，它可以取除了SIGKILL和SIGSTOP外的任何一種信號。

如果讀者是第一場接觸上面的函數(shù)的話可能有些不知道該如何著手，一時間有些難以理解，不知道到底是什么意思。別急，我們現(xiàn)在來逐一分析它到底是什么意思，我們在講解之前再來看看它的另外一種表示方法。

typedef void(*sig_t) ( int );

sig_t signal(int signum,sig_t handler);

把上面的函數(shù)原型拆分為了如上兩行代碼，現(xiàn)在我們分析下上面的兩行代碼。

第一行代碼定義了一個函數(shù)指針（注：如果有對函數(shù)指針知識點不熟悉的讀者可以去閱讀我之前寫的那篇文章《C語言的那些小秘密之函數(shù)指針》），其類型為含有一個int型參數(shù)，無返回值；

第二行代碼中，signal函數(shù)的返回值是一個函數(shù)指針，與第一行我們定義的類型相同，第二個參數(shù)也為一個函數(shù)指針，其實signal的返回值就是第二個函數(shù)指針指向的函數(shù)地址。這樣說可能有不少讀者都有些懵的感覺，還是老方法，代碼最有說服力，我們還是為讀者模擬下signal的實現(xiàn)方式，呈現(xiàn)出一段代碼來分析下。

[cpp] view plaincopy

#include

#include

typedef void (*pfun) ();

pfun signal_call(int a,pfun fdsa);

pfun signal_call(int a,pfun fdsa)

{

return fdsa;

}

void func()

{

printf("hello world!!!\n");

}

int main()

{

pfun p = func;

signal_call(1,p)();

return 0;

}

運行結(jié)果為：

[cpp] view plaincopy

hello world!!!

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現(xiàn)在我們來分析下上面的代碼，我們采用上面的定義形式實現(xiàn)了如下兩行代碼：

typedef void (*pfun) ();

pfun signal_call(int a,pfun fdsa);

在接下來的main()函數(shù)中我們定義了一個函數(shù)指針p，使其指向了 func()函數(shù)，接下來我們使用了一句 signal_call(1,p)();代碼，實現(xiàn)了func函數(shù)調(diào)用，那么這到底是怎么實現(xiàn)的呢？那么我們來分析下，前面的signal_call(1,p)返回的是一個函數(shù)指針，在代碼中我們發(fā)現(xiàn)其實返回的就是p，所以signal_call(1,p)();就可以變形為p()，看到這種形式我們這就可以很清楚的看出，它調(diào)用的就是我們代碼中的func()函數(shù)了?，F(xiàn)在讀者明白了signal()函數(shù)的實現(xiàn)方法，接下來我們來看看一段使用signal捕捉除數(shù)為0時候的異常代碼。

cpp] view plaincopy

#include

#include

#include

#include

#include

#include

jmp_buf buf;

int err;

void handler( int num )

{

err = num;

printf( "發(fā)生浮點計算異常\n");

longjmp( buf, 1);

}

int main( void )

{

double a, b;

char str[20];

int ret;

_control87( 0, _MCW_EM );

if( signal( SIGFPE, handler ) == SIG_ERR )

{

printf("綁定失敗\n" );

abort();

}

ret = setjmp( buf );

if(0 == ret )

{

printf("請輸入被除數(shù)：");

scanf("%lf",&a);

printf("請輸入除數(shù)：");

scanf("%lf",&b);

printf( "a / b = %4.3g\n", a/b);

printf("發(fā)生異常時候不會被執(zhí)行的語句\n");

}

return 0;

}

沒有發(fā)生異常時候的運行結(jié)果：

[cpp] view plaincopy

請輸入被除數(shù)：123

請輸入除數(shù)：3

a / b = 41

發(fā)生異常時候不會被執(zhí)行的語句

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發(fā)生異常時候的運行結(jié)果：

[cpp] view plaincopy

請輸入被除數(shù)：12

請輸入除數(shù)：0

發(fā)生浮點計算異常

Press any key to continue

現(xiàn)在來分析下上面的運行結(jié)果，先看看_control87( 0, _MCW_EM );這句，可能很多讀者對于這代碼比較陌生，它的功能是開啟所有的浮點計算異常，通常情況下浮點計算異常是被屏蔽掉的，我們?yōu)榱四軌蚴沟媒酉聛淼膕ignal能夠捕捉到浮點計算異常，所以要將其開啟。在往下看我們通過signal( SIGFPE, handler )來綁定了一個浮點計算異常處理函數(shù)，如果發(fā)生異常時，那么就調(diào)用handler()函數(shù)來處理。接下來通過ret = setjmp( buf );保存程序運行的環(huán)境信息，以便接下來的調(diào)用longjmp()函數(shù)能夠根據(jù)這個保存的信息返回該程序先前setjmp()函數(shù)的執(zhí)行點。同時我們對比兩次運行的結(jié)果發(fā)現(xiàn)如果發(fā)現(xiàn)異常的時候接下來的打印語句“printf("發(fā)生異常時候不會被執(zhí)行的語句\n");”是不會被執(zhí)行的，直接跳轉(zhuǎn)到我們綁定的handler()函數(shù)執(zhí)行了，當然我們在此僅僅是例舉一些簡單的代碼教會讀者學會使用setjmp()函數(shù)和longjmp()函數(shù)來實現(xiàn)異常處理，讀者完全可以在此基礎(chǔ)上編寫出復雜的異常處理。