重新学习 c 语言(4)- 库和宿主实现(三) 程序级异常

(二)程序级异常

对于一种现代编程语言来说,对异常控制流的支持是非常重要的!尤其是开发过类库的同学一定深有体会! 举个例子,比如你开发一个读取某种自定义XML格式的类库(比如叫做LFML吧,用来描述一种特定业务),当用户程序使用你的类库时有一种情况是肯定的,就是不管你的LFML描述的格式多么复杂(肯能需要许多函数去解析,还有函数的嵌套调用),但如果格式被破坏,只要有一条不符合你的LFML规则,你的解析就不需要进行下去了!这样的程序如何实现?如果有异常控制流,只需要在任意函数(不管嵌套多少层)中抛出一个异常,在客户程序中捕获这个异常就可以了!

当然程序级的ECF(异常控制流)还有许多有用的地方!

在操作系统中,举个例子,你的程序正在执行,这是用户按下一个ESC键,操作系统如何告知你ESC键按下(或者正在运行的程序如何知道ESC键按下),在dos时代有个常见的词-中断.

其实中断也是一种ECF!还有你的程序在调用内核的功能时(因为你的程序运行在用户空间),内核运行在内核空间,如何完成这种调用呢?还有,操作系统是如何完成多个进程(线程)”同时”执行的呢?这些都是OS级的ECF!需要这方面的资料可以baidu,google!

我这里只讨论程序级的ECF!

在程序中嵌套函数的调用,需要有比较复杂的调用栈(任何语言都是有的),如果从一个深层的嵌套函数中返回,需要解开这些复杂的调用栈!程序级异常事先保留了需要恢复的栈内容,所以允许从一个深层嵌套的函数调用中立即返回!

下面看一个JS的例子(c++,java等语言也大同小异)

var exception= {};
exception.msgno=0;
exception.msg='';
main();
function main(){
  try  {
    throwexcept(1)
  }  catch(pException)  {
      writeln("msgno="+pException.msgno+",msg="+pException.msg);
  }
}

function throwexcept(errno){
  if(errno == 0)
  {
    exception.msgno=100;
    exception.msg="I'am hungry!";
    throw exception;
  }
  otherexcept();
}
function otherexcept(){
  exception.msgno=200;
  exception.msg="I need lover!";
  throw exception;
}

了解js的同学可以试验一下! 可以下载我写的JS工具测试运行!

http://www.51leifeng.net/thread-6259-1-1.html

js中try catch 用来设置恢复点,捕获异常, throw 用来抛出一个异常(js中是一个对象,c++中其实就是一个指针,区别不大)

(异常和错误是两个概念!请自己理解 ,如果没有任何地方throw,就永远不会catch到)

在c语言中用setjmp 和longjmp 库函数实现用户级的ECF!

把上面JS的例子改写一下:

#include <setjmp.h>

struct Exception
{
  int msgno;
  char msg[256];
}exception;

jmp_buf buf;

void throwexcept(int);
void otherexcept(void);
int main(int argc,char *argv[])
{
  struct Exception *pException;
  long rc;
  rc = setjmp(buf);
  if(rc == 0)
  {
    throwexcept(0);
  }else
  {
    pException =(void *)rc;
    printf("msgno=%d,msg=%s\n",pException->msgno,pException->msg);
  }
  return 0;
}

void throwexcept(int errno)
{
  if (errno==0)
  {
    exception.msgno=100;
    strcpy(exception.msg,"I'am hungry!");
    longjmp(buf,(long)&exception);
  }
  otherexcept();
}

void otherexcept(void)
{
    exception.msgno=200;
    strcpy(exception.msg,"I need lover!");
    longjmp(buf,(long)&exception);
}

看上去是不是很相似!这两个例子中,throwexcept 函数的参数如果是0则在函数中抛出异常,如果是非0,则调用otherexcept,otherexcept直接抛出异常!otherexcpet中是两层的嵌套函数调用.

另外可以看到,在throwexcpet函数中,throw(或者longjmp)代码后面不需要return,因为执行了throw就直接返回到捕获异常调用的地方了!不知道我讲明白了没有!嘿嘿!