用非局部跳转设计异常体系

基础中的基础 — Wed, 11 Mar 2009 09:20:00 GMT

用非局部跳转设计异常体系，下面是一段基础代码

1#include
2#include
3
4void
5main()
6{
7    jmp_buf env;
8    int     jmpflag;
9
10    do {
11        if ((jmpflag = setjmp(env)) == 0) { /**//* try */
12            printf("run normal block\n");
13            longjmp(env, 1);                /**//* throw exception 1 */
14        }
15        else if (jmpflag == 1) {            /**//* catch (exception 1) */
16            printf("catch exception 1\n");
17        }
18        else {                              /**//* catch (), optional*/
19            printf("cathc all\n");
20        }
21        /**//* no catcher, use longjmp(prev_env, 1) to prev jmp point */
22    } while (0);
23}

上面的这段代码带来如下问题：
1. 为何要使用do...while (0)?
2. 使用异常码代表异常是否合适?
3. 当异常未被捕获时，如何丢给上一层?

1. 本意是用{}构造一个代码块以处理未捕获之异常，而用do...while(0)可以利于宏化。
2. 不合适，因为异常码的携带信息量太少，另外异常码不能为0。下面为了简单说明，我们还是用异常码作为设计。
3. 实际上就是如何保存上一层的跳转点的问题，这也是异常体系设计的重点。

一个简单的方案是保存一个异常栈；
* 每进入一层try，我们就压入一个当前异常帧；
* 每当一个被异常被捕获，弹出当前异常帧。
* 每当抛出或重新抛出一个异常时，使用栈顶的异常帧跳转到一个catch块。

为了能够跳转到一个catch块，一个异常帧至少包括信息：
1. 跳转点环境jmp_buf；注意代码13行，这里看起来longjmp(env, 1); 由于我们需要设计成RAISE(1); 所以env不必指定;
那么env可直接来自局部变量，但是由于longjmp也可能是在一个函数中被调用，这时env必须可以全局访问，而用异常栈保存这个信息便可做到。
2. 跳转点的异常码；尽管抛出和捕获异常时都需要制定异常码，但是对于一个未捕获的异常，我们使用RERAISE()是不需要指定异常码的，因此，异常码必须保存于某处，异常栈便是个好地方。
3. 上一级异常帧指针，这是支持栈结构必须的。

1struct exceptframe {
2    jmp_buf      env;
3    int          ecode;
4    exceptframe *prev;
5};

对于任何一个程序，同一时刻只有一个异常运行，换句话说，当一个异常尚未处理完毕，不应该有另一个异常抛出。基于这个原因，一个程序只需要一个异常栈即可,不同时刻，该异常栈服务于不同的异常。我们用一个全局变量代表异常栈
struct exceptframe *exceptstack;

基础中的基础 2009-03-11 17:20 发表评论

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