Thinking——C 模拟 Exception

异常处理

C 中没有 exception，所以我们可以用函数返回值来判断错误类型。但有时候又希望在顶层能统一处理错误，让代码更简洁一点。其实第一个想到的可能是 goto 语句，但是 goto 不能跳转到另一个函数的某个 label，不过 C 提供了另外两个函数来完成这个任务：setjmp 和 longjmp。

函数原型

#include <setjmp.h>
int setjmp(jmp_buf env);
void longjmp(jmp_buf env, int val);

例子

第一次调用 setjmp 会返回 0，并且将函数在此处的上下文保存在 jmp_buf 结构体里。调用 longjmp 函数时，jmp_buf 从 setjmp 函数保存的上下文恢复，然后程序跳转到 setjmp 处，setjmp 再次返回，如果 longjmp 设置的 val 为 0，则 setjmp 返回 1，否则返回 val。

#include <stdio.h>      /* printf, scanf */
#include <stdlib.h>     /* exit */
#include <setjmp.h>     /* jmp_buf, setjmp, longjmp */

main()
{
  jmp_buf env;
  int val;

  val = setjmp (env);
  if (val) {
    fprintf (stderr,"Error %d happened",val);
    exit (val);
  }

  /* code here */

  longjmp (env,101);   /* signaling an error */

  return 0;
}

C 中的宏

宏（macro）就是用 #define 定义的一个符号，在编译预处理时，对程序中所有出现的“宏名”，都会被宏定义时的字符串所替换。一般形式：

#define 宏名 字符串

宏可以分为两类：有参数和无参数。

// 无参数
#define PI 3.1415926

// 有参数
#define MULTIPLY(x, y) (x) * (y)

宏用的好，可以让 C 程序简洁合理很多。

实现 Exception

#include <stdio.h>
#include <setjmp.h>

static jmp_buf ex_buf__;

#define TRY switch(setjmp(ex_buf__)) { case 0:
#define CATCH(x) break; case x:
#define ETRY break; }
#define THROW(x) longjmp(ex_buf__, x)

#define FOO_EXCEPTION (1)
#define BAR_EXCEPTION (2)
#define BAZ_EXCEPTION (3)

void dosomething()
{
	printf("I am doing something!\n");
	THROW( BAR_EXCEPTION );
	printf("I am not reachable\n");
}

int main(int argc, char** argv)
{
	TRY 
	{
		dosomething();
	}
	CATCH( FOO_EXCEPTION )
	{
	   printf("Got Foo!\n");
	}
	CATCH( BAR_EXCEPTION )
	{
	   printf("Got Bar!\n");
	}
	CATCH( BAZ_EXCEPTION )
	{
	   printf("Got Baz!\n");
	}
	ETRY;
	printf("everything ends\n");
	return 0;
}