深入解析longjmp函数

一、longjmp函数

longjmp函数是C标准库中非常有用的一个函数，它可以从当前执行的函数中”跳出来”，返回到之前调用的地方，并且可以选择返回值。其关键在于setjmp函数，后者可以记录当前程序执行的状态，从而在longjmp函数调用时将程序状态还原到setjmp函数调用时的状态。其主要用法是异常处理。

二、longjmp windbg

使用windbg调试longjmp函数时，非常容易遇到被调用函数的调用栈不完整的情况。这是因为longjmp函数汇编实现中直接修改了栈指针的值，从而打断了正常的调用栈流程。为了解决这个问题，可以利用windbg中的”kb”命令查看完整的调用栈信息。

0:000> kb
 # ChildEBP RetAddr  Args to Child              
00 ffffe001 00007ffc`e9c54084 00007ffc`ebed33d0 00007ffc`ebed33c0 0xfffffefe
01 ffffe001 00007ffc`ebed5b2f 00000000`00000201 00000000`00000000 0x7ffc`e9c54084
02 ffffe008 00007ffc`ebed5a03 00000000`00000000 ffffe018`009055b0 0x7ffc`ebed5b2f
03 ffffe020 00007ffc`822aba2d ffffe040`00000000 00000003`00000000 0x7ffc`ebed5a03

三、longjmp源码

longjmp函数源码的实现比较简单，主要是通过调用跳转宏_JumpBuffer中的一个跳转指令，将程序状态还原到setjmp函数调用时保存的位置。对于多线程情况下使用，可以使用_JumpBuffer结构体的第二个参数保存线程的状态。

void longjmp(jmp_buf env, int val)
{
    if (env[0] != 0 && env[0] != 1) {
        __debugbreak();
    }

    if (env[1] != 0) {
        RtlRestoreContext(env, NULL);
    } else {
        DoExitUserThread(val|0x80000000);
    }
}

四、longjmp性能

longjmp函数在大规模程序中的性能是一个需要考虑的问题。因为它会打断函数调用栈的正常流程，需要进行额外的堆栈操作。在处理非常频繁的异常时，可能会影响程序的整体性能。

因此，在实际应用中，需要根据程序具体情况进行性能测试和优化。一般来说，避免频繁抛出和捕获异常，尽量保证代码的正确性和稳定性，是最好的优化方案。

五、longjmp内存泄露

在使用longjmp函数时，需要注意内存泄漏问题。因为longjmp函数可以从任何位置跳出，没有机会清理当前函数执行时申请的资源。这可能会导致内存泄漏问题，进而影响程序的稳定性和性能。

为了避免这种情况的发生，可以使用C++的RAII技术，即资源获取即初始化的方式，确保程序执行时始终处于正确的状态。另外，在捕获异常后，需要手动释放资源，尤其是需要注意控制资源的生命周期。

六、longjmp和setjmp

longjmp函数和setjmp函数是一对非常相似的兄弟函数，它们共同构成了C语言中的一种异常处理机制。setjmp函数用于记录程序当前的状态，并将其保存在jmp_buf结构体中，供之后的longjmp函数调用。

需要注意的是，longjmp函数调用后，如果原来正在执行的函数中存在没有被关闭的局部变量或打开的文件，可能会导致这些变量或文件不能正确地被关闭或释放，进而导致内存泄漏等问题。因此，在使用setjmp/longjmp机制时，需要动态地分配内存，并尽可能使用C++的自动化内存管理技术来管理资源。

七、longjmp返回几次

longjmp函数本身并没有限制调用次数，可以多次调用。但从软件设计的角度，应该避免频繁多次调用longjmp函数。因为函数跳转后，无法得到先前被保留的状态信息，导致程序执行变得凌乱不堪。此外，多次跳转也可能会导致内存泄露等问题。

八、longjmp causes

longjmp函数虽然非常有用，但也有可能成为程序崩溃的罪魁祸首。一些常见的longjmp导致程序崩溃的原因包括空指针或野指针的使用、缺少必要的内存或资源、状态转换错误等。

因此，在编写程序时，需要慎重考虑使用longjmp函数，并保证程序设计逻辑的正确性和完整性。同时，在程序出现异常时，需要及时捕获并处理，以保证程序的正常运行。

实例代码：

#include 
#include 
#include 

jmp_buf buf;

void second(void) {
    printf("second\n");         
    longjmp(buf,1);             
}

void first(void) {
    second();
    printf("first\n");          
}

int main() {   
    if (setjmp(buf)) {          
        printf("main longjmp\n");     
        exit(0);                
    }
    first();                    
    printf("main exit\n");      
    return 0;
}

原创文章，作者：小蓝，如若转载，请注明出处：https://www.506064.com/n/252822.html