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BEZEICHNUNG
setjmp, sigsetjmp, longjmp, siglongjmp - Nichtlokalen Sprungbefehl durchführen
BIBLIOTHEK
Standard-C-Bibliothek (libc, -lc)
ÜBERSICHT
#include <setjmp.h>
int setjmp(jmp_buf Umg);
int sigsetjmp(sigjmp_buf Umg, int speicherSig);
[[noreturn]] void longjmp(jmp_buf Umg, int Wert);
[[noreturn]] void siglongjmp(sigjmp_buf Umg, int Wert);
Mit Glibc erforderliche Feature-Test-Makros (siehe feature_test_macros(7)):
setjmp(): siehe ANMERKUNGEN.
sigsetjmp():
_POSIX_C_SOURCE
BESCHREIBUNG
Die auf dieser Seite beschriebenen Funktionen werden für »nichtlokale Gotos« verwandt:
Übergabe der Ausführung von einer Funktion zu einer vorbestimmten Stelle in einer anderen
Funktion. Die Funktion setjmp() etabliert dynamisch das Ziel, zu dem die Steuerung später
übergeben wird und longjmp() führt den Ausführungstransfer aus.
Die Funktion setjmp() speichert verschiedene Informationen über die aufrufende Umgebung
(typischerweise den Stack-Zeiger, den Anweisungszeiger, möglicherweise die Werte von
anderen Registern und die Signalmaske) im Puffer Umg für die spätere Verwendung durch
longjmp(). In diesem Fall liefert setjmp() 0 zurück.
Die Funktion longjmp() verwendet die in Umg gespeicherten Informationen, um die Steuerung
zu dem Punkt zurückzuübergeben, an dem setjmp() aufgerufen worden war und den Stack auf
seinem Zustand zum Zeitpunkt des Aufrufs von setjmp() wiederherzustellen
(»zurückzuspulen«). Zusätzlich und abhängig von der Implementierung (siehe ANMERKUNGEN)
können die Werte einiger anderer Register und der Prozesssignalmaske auf den Wert zum
Zeitpunkt des Aufrufs von setjmp() wiederhergestellt werden.
Nach einem erfolgreichen longjmp() fährt die Ausführung so fort, als ob setjmp() ein
zweites Mal zurückgekehrt wäre. Diese »Schummel«-Rückkehr kann von einem echten Aufruf von
setjmp() unterschieden werden, da die »Schummel«-Rückkehr den in Wert bereitgestellten
Wert zurückliefert. Falls der Programmierer fehlerhafterweise den Wert 0 in Wert
weitergibt, wird die »Schummel«-Rückkehr stattdessen 1 zurückliefern.
sigsetjmp() und siglongjmp()
sigsetjmp() und siglongjmp() führen auch nichtlokale Gotos durch, stellen aber eine
vorhersehbare Behandlung der Prozesssignalmaske bereit.
Nur wenn das an sigsetjmp() übergebene Argument speicherSig nicht Null ist, wird die
aktuelle Signalmaske des Prozesses in Umg gespeichert und wiederhergestellt, wenn später
mit diesem Umg ein siglongjmp durchgeführt wird.
RÜCKGABEWERT
setjmp() und sigsetjmp() geben 0 zurück, wenn sie direkt aufgerufen wurden; bei dem
»nachgeahmten« Zurückkehren, das nach longjmp() und siglongjmp() auftritt, wird der in
Wert angegebene Nichtnull-Wert zurückgegeben.
Die Funktionen longjmp() oder siglongjmp() kehren nicht zurück.
ATTRIBUTE
Siehe attributes(7) für eine Erläuterung der in diesem Abschnitt verwandten Ausdrücke.
┌─────────────────────────────────────────────────────┬───────────────────────┬───────────┐
│Schnittstelle │ Attribut │ Wert │
├─────────────────────────────────────────────────────┼───────────────────────┼───────────┤
│setjmp(), sigsetjmp() │ Multithread-Fähigkeit │ MT-Sicher │
├─────────────────────────────────────────────────────┼───────────────────────┼───────────┤
│longjmp(), siglongjmp() │ Multithread-Fähigkeit │ MT-Sicher │
└─────────────────────────────────────────────────────┴───────────────────────┴───────────┘
STANDARDS
setjmp()
longjmp()
C11, POSIX.1-2008.
sigsetjmp()
siglongjmp()
POSIX.1-2008.
GESCHICHTE
setjmp()
longjmp()
POSIX.1-2001, C89.
sigsetjmp()
siglongjmp()
POSIX.1-2001.
POSIX spezifiziert nicht, ob setjmp() die Signalmaske sichern wird (um sie später während
longjmp() wieder herzustellen). In System-V wird es dies nicht tun. In 4.3BSD wird es dies
tun und dort gibt es eine Funktion _setjmp(), die es nicht tut. Das Verhalten unter Linux
hängt von der Glibc-Version und den Einstellungen der Feature-Test-Makros ab. Vor Glibc
2.19 folgte setjmp() standardmäßig dem Verhalten von System V, aber das BSD-Verhalten wird
bereitgestellt, wenn das _BSD_SOURCE-Feature-Test-Macro explizit definiert ist und weder
_POSIX_SOURCE, _POSIX_C_SOURCE, _XOPEN_SOURCE, _GNU_SOURCE noch _SVID_SOURCE definiert
ist. Seit Glibc 2.19 stellt <setjmp.h> nur die System-V-Version von setjmp() bereit.
Programme, die die BSD-Semantik benötigen, sollten Aufrufe von setjmp() durch Aufrufe von
sigsetjmp(), bei denen das Argument speicherSig ungleich numerisch Null ist, ersetzen.
ANMERKUNGEN
setjmp() und longjmp() können zum Umgang mit Fehlern innerhalb tiefverschachtelter
Funktionsaufrufe nützlich sein oder um einem Signal-Handler zu ermöglichen, die Steuerung
an einen bestimmten Punkt in dem Programm zu übergeben, statt zu dem Punkt zurückzukehren,
in dem der Handler das Hauptprogramm unterbrochen hat. In letzterem Falle verwenden Sie
sigsetjmp() und siglongjmp(), falls Sie die Signalmaske portabel speichern und
wiederherstellen möchten. Lesen Sie auch die Diskussion zur Programmlesbarkeit weiter
unten.
WARNUNGEN
Der Compiler kann Variablen in Register optimieren und longjmp() kann die Werte anderer
Register zusätzlich zum Stack- und Programmzeiger wiederherstellen. Daher ist der Wert von
automatischen Variablen nach einem Aufruf von longjmp() undefiniert, falls alle folgenden
Kriterien zutreffen:
• sie sind für die Funktion, die den entsprechenden Aufruf setjmp() durchführte, lokal,
• ihre Werte sind zwischen Aufrufen von setjmp() und longjmp() geändert, und
• sie sind nicht als volatile deklariert.
Entsprechende Anmerkungen gelten für siglongjmp().
Nicht lokale GOTOs und Programmlesbarkeit
Auch wenn er missbraucht werden kann, hat der traditionelle »goto«-Ausdruck von C
zumindest den Vorteil, dass lexikalische Hinweise (der Goto-Ausdruck und die
Zielmarkierung) dem Programmierer erlauben, leicht den Ablauf zu verstehen. Nichtlokale
Gotos stellen keine solchen Hinweise bereit: Mehrere Aufrufe von setjmp() können die
gleiche Variable jmp_buf einsetzen, so dass der Inhalt der Variablen sich über die
Lebensdauer des Programmes verändern kann. Konsequenterweise kann der Programmierer dazu
gezwungen sein, den Code detailliert zu lesen, um das dynamische Ziel eines bestimmten
Aufrufs von longjmp() zu ermitteln. (Um das Leben der Programmierer zu erleichtern, sollte
jeder Aufruf von setjmp() eine eineindeutige Variable jmp_buf einsetzen.)
Weitere Schwierigkeiten kommen hinzu, da die Aufrufe von setjmp() und longjmp() nicht
zwingend im gleichen Quellcodemodul sein müssen.
Zusammenfassend erschweren nicht lokale GOTOs das Verständnis und die Verwaltung von
Programmen. Falls möglich, sollte eine Alternative benutzt werden.
Undefiniertes Verhalten
Falls die Funktion, die setjmp() aufruft, zurückkehrt, bevor longjmp() aufgerufen wird,
ist das Verhalten undefiniert. Irgendwelches subtiles oder nicht so subtiles Chaos
entsteht bestimmt dadurch.
Falls ein longjmp()-Aufruf in einem Programm mit mehreren Threads einen Umg-Puffer
einsetzt, der durch einen Aufruf von setjmp() in einem anderen Thread initialisiert wurde,
ist sein Verhalten nicht definiert.
POSIX.1-2008 Technische Berichtigung 2 fügt longjmp() und siglongjmp() zur Liste der
asynchronsignalsicheren Funktionen hinzu. Der Standard empfiehlt jedoch den Gebrauch
dieser Funktionen aus Signal-Handlern zu vermeiden. Sie fährt damit fort, zu betonen,
dass, falls diese Funktionen von einem Signal-Handler aufgerufen werden, der einen Aufruf
einer nicht asynchronsignalsicheren Funktion unterbrochen hatte (oder etwas
gleichbedeutendem, wie den Schritten, die exit(3) entsprechen, die über eine Rückkehr vom
initialen Aufruf zu main() auftreten), das Verhalten nicht definiert ist, falls das
Programm nachfolgend einen Aufruf einer nicht asynchronsignalsicheren Funktion durchführt.
Der einzige Weg, nicht definiertes Verhalten zu vermeiden, ist, eines des Nachfolgenden
sicherzustellen:
• Nach langen Sprüngen vom Signal-Handler ruft das Programm keine asynchronsignalsicheren
Funktionen auf und kehrt nicht vom initialen Aufruf von main() zurück.
• Jedes Signal, dessen Handler einen langen Sprung durchführt, muss während jedes Aufrufs
einer nicht asynchronsignalsicheren Funktion blockiert werden und keine nicht
asynchronsignalsicheren Funktionen werden nach der Rückkehr vom initialen Aufruf von
main() aufgerufen.
SIEHE AUCH
signal(7), signal-safety(7)
ÜBERSETZUNG
Die deutsche Übersetzung dieser Handbuchseite wurde von Patrick Rother <krd@gulu.net>,
Chris Leick <c.leick@vollbio.de>, Dr. Tobias Quathamer <toddy@debian.org>, Helge
Kreutzmann <debian@helgefjell.de> und Mario Blättermann <mario.blaettermann@gmail.com>
erstellt.
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