Си-программисту про setjmp/longjmp

[vak]

Пока Дейкстра ругался на оператор goto (1968), Martin Richards изобрёл (в языке BCPL, 1967) механизм нелокальных переходов longjmp. Кен Томпсон и Деннис Ритчи встроили это дело сначала в язык Би, потом в Си. Идея прижилась, позже превратившись в try/catch в Си++.

Нелокальные переходы штука полезная в умелых руках. Иногда без неё не обойтись. Там есть куча подводных камней. Мне когда-то приходилось реализовывать setjmp/longjmp на разных архитектурах. Уже подзабылось маленько. Может кто и описал это дело в книжках, но где ж те книжки отыщешь. Благо имеем ИИ, можно спросить.

Вот статья с хорошим изложением темы от Клода: "Non-Local Jumps in C: Understanding setjmp and longjmp"

Целевая аудитория: программисты на C, знакомые с функциями, указателями и стеком вызовов, но ещё не сталкивавшиеся с нелокальным управлением потоком выполнения.

Цель: сформировать чёткое представление о том, как работают setjmp/longjmp, когда их следует использовать и — что не менее важно — когда их следует избегать.

Comments

[dijifi]

[vak]

Не, это профанация какая-то. Вот реальные setjmp/longjmp для PDP-11, к примеру.

_setjmp:
        mov     2(sp),r0
        mov     r5,(r0)+
        mov     sp,(r0)+
        mov     (sp),(r0)
        clr     r0
        rts     pc

_longjmp:
        jsr     r5,csv
        mov     4(r5),r1
        mov     6(r5),r0
        bne     1f
        mov     $1,r0
1:
        cmp     (r5),(r1)
        beq     1f
        mov     (r5),r5
        bne     1b
/ panic -- r2-r4 lost
        mov     (r1)+,r5
        mov     (r1)+,sp
        mov     (r1),(sp)
        rts     pc
1:
        mov     4(r1),2(r5)
        jmp     cret

[dijifi]

Плаугера не замай!

[vak]

Однако книжка должна учить чему-нибудь полезному, а тут что. Где такой подход можно применить?

[dijifi]

Она и учит. Если она у Вас на полке, посмотрите на предыдущую страницу.

Despite my initial caveat, 1 present here versions of the functions set jmp and long jmp written in C. I do so only to illustrate the principles involved. Do not use this code in a serious implementation. It barely works, and then only for implementations that have special properties: • The calling environment for the calling function and other dynamically allocated storage are stored in a contiguous area at the top of the stack. • The calling environment includes all information that must be preserved by set jmp and restored by long imp. You can reliably capture this information by copying a fixed number of characters.

[sab123]

На нем портабельно пишутся coroutines.

[vak]

Это правда.
И только в Си++20 появился способ делать coroutines совсем переносимым образом.
https://vak.dreamwidth.org/756289.html

[juan_gandhi]

Мне повезло, я старался держаться от такой дикой хрени подальше, и мне удалось.

[vak]

На этом весь юникс был изначально построен. Переключение процессов в ядре выглядело как:

if (setjmp(current) == 0)
    longjmp(next, 1);

[x86128]

Так-то очень опасно если память не на стеке выделять...