给C语言加上很酷的异常处理机制

codechurch

很多人都说C缺少异常机制，用长跳机制只能简单模仿异常，下面我给出一个笔者实现的C异常处理机制，支持语法类似：

try
{
    ...
}
catch( type1 )
{
}
catch( type2 )
{
}
....
finally
{
}

也就是支持平行catch和finally的异常处理机制，当然也支持嵌套。

下面我将分别给出 h和c文件，诸位先别插楼。

下面的代码出自CUA（C language Util Assembly  C语言工具集），是我实现的一套C语言基础库。

codechurch

1. #ifndef __CUA_EXCEPT_H__
   
2. #define __CUA_EXCEPT_H__
   
3. 
   
4. #include "base.h"
   
5. #include <setjmp.h>
   
6. 
   
7. 
   
8. typedef bool (* cua_exception_match_t)( u_long , u_long );
   
9. 
   
10. typedef
    
11. struct cua_exception_info
    
12. {
    
13.         struct cua_exception_info *prev;
    
14.         jmp_buf                    jmp;
    
15. 
    
16.     /// 0: try; 1: throwed; 2: caugth; 3: re-throw; +4: finally
    
17.     int                        state;
    
18.     u_long                     clss;
    
19.         long                       code;
    
20.     unichar const             *info;
    
21. }
    
22. cua_exception_info;
    
23. 
    
24. 
    
25. extern  bool    __cua_except_begin( cua_exception_info * );
    
26. extern  int     __cua_except_end( cua_exception_info * );
    
27. extern  bool    __cua_except_catch( cua_exception_info * , u_long , cua_exception_match_t );
    
28. extern  bool    __cua_except_finally( cua_exception_info * );
    
29. extern  int     __cua_except_throw( u_long , long , unichar const * );
    
30. 
    
31. 
    
32. 
    
33. #define __cua_except_begin__           {\
    
34.                                          cua_exception_info _local_except_info_;\
    
35.                                          CVERIFY(__cua_except_begin(&_local_except_info_));\
    
36.                                          if(setjmp(_local_except_info_.jmp) == 0)
    
37. 
    
38. #define __cua_except_catch__(clss, match)       else if(__cua_except_catch(&_local_except_info_, (u_long)(clss), (match)))
    
39. 
    
40. #define __cua_except_finally__                  if(__cua_except_finally(&_local_except_info_))
    
41. 
    
42. #define __cua_except_end__               __cua_except_end(&_local_except_info_); }
    
43. 
    
44. 
    
45. 
    
46. #define __cua_except_code__      (_local_except_info_.code)
    
47. #define __cua_except_class__     (_local_except_info_.clss)
    
48. #define __cua_except_info__      (_local_except_info_.info)
    
49. #define __cua_except_throw__(c, n)      do { if(c) __cua_except_throw((u_long)(c), (long)(n), _ctext("FILE:") _ctext(__FILE__) _ctext(" (") _ctext(_mtext(__LINE__)) _ctext(")")); CUA_TEST(_ctext("__cua_except_throw__") && false); } while(0)
    
50. 
    
51. 
    
52. 
    
53. #endif
    
54. 
    

复制代码

codechurch

下面是实现：

1. #include "file.h"
   
2. 
   
3. #ifdef _CUA_MT
   
4. #   include "mt.h"
   
5. #endif
   
6. 
   
7. #include "except.h"
   
8. #include <assert.h>
   
9. #include <stdlib.h>
   
10. #include <stdio.h>
    
11. 
    
12. 
    
13. #ifdef _CUA_MT
    
14. static u_long  __s_cua_exception_tvi;
    
15. #else
    
16. static cua_exception_info *__s_cua_exception = NULL;
    
17. #endif
    
18. 
    
19. 
    
20. #ifdef _CUA_MT
    
21. static cua_exception_info *__get_current()
    
22. {
    
23.         cua_exception_info *p;
    
24.         __cua_thread_get_variable(__s_cua_exception_tvi, &p);
    
25.         return p;
    
26. }
    
27. 
    
28. static bool __set_current( cua_exception_info *p )
    
29. {
    
30.         return __cua_thread_set_variable(__s_cua_exception_tvi, p);
    
31. }
    
32. 
    
33. #else
    
34. static cua_exception_info *__get_current()
    
35. {
    
36.         return &__s_cua_exception;
    
37. }
    
38. 
    
39. static bool __set_current( cua_exception_info *p )
    
40. {
    
41.         __s_cua_exception = p;
    
42.         return true;
    
43. }
    
44. #endif
    
45. 
    
46. 
    
47. int __cua_except_init()
    
48. {
    
49. #ifdef _CUA_MT
    
50.         __s_cua_exception_tvi = __cua_thread_variable_alloc();
    
51. #endif
    
52.     return 0;
    
53. }
    
54. 
    
55. int __cua_except_uninit()
    
56. {
    
57.     return 0;
    
58. }
    
59. 
    
60. 
    
61. bool __cua_except_begin( cua_exception_info *p )
    
62. {
    
63.     p->state = 0;
    
64.         p->clss = 0;
    
65.         p->code = 0;
    
66.     p->info = 0;
    
67.         p->prev = __get_current();
    
68.     return __set_current(p);
    
69. }
    
70. 
    
71. int __cua_except_end( cua_exception_info *p )
    
72. {
    
73.     __set_current(p->prev);
    
74.     if(p->state < 4)
    
75.         p->state += 4;
    
76. 
    
77.     if(p->state == 1 + 4 || p->state == 3 + 4)
    
78.         __cua_except_throw(p->clss, p->code, p->info);
    
79. 
    
80.     return 0;
    
81. }
    
82. 
    
83. int __cua_except_throw( u_long clss, long cd, unichar const *txt )
    
84. {
    
85.         cua_exception_info *p;
    
86.     if(!clss) {
    
87.         CUA_PANIC(_ctext("__cua_except_throw class 0"));
    
88.         return -1;
    
89.     }
    
90.    
    
91.     p = __get_current();
    
92.         if(!p) {
    
93.                 unichar buff[512];
    
94.                 __cua_sprintf(buff, 512, _ctext("unhandled cua exception (%u, %ld) %s\n"), clss, cd, txt);
    
95.                 CUA_PANIC(buff);
    
96.                 return -1;
    
97.         }
    
98. 
    
99.     CASSERT(p->state != 1);
    
100.     if(p->state == 0)
     
101.         p->state = 1;
     
102.     else if(p->state >= 4)
     
103.         p->state = 4 + 3;
     
104.     else
     
105.         p->state = 3;
     
106. 
     
107.         p->clss = clss;
     
108.         p->code = cd;
     
109.     p->info = txt;
     
110.         longjmp(p->jmp, 1);
     
111.     return 0;
     
112. }
     
113. 
     
114. bool __cua_except_catch( cua_exception_info *p, u_long clss, cua_exception_match_t match )
     
115. {
     
116.     if(p->state != 1)
     
117.         return false;
     
118.    
     
119.     if(match ? match(clss, p->clss) : (clss == 0 || clss == p->clss)) {
     
120.         p->state = 2;
     
121.         return true;
     
122.     }
     
123.     return false;
     
124. }
     
125. 
     
126. bool __cua_except_finally( cua_exception_info *p )
     
127. {
     
128.     if(p->state >= 4)
     
129.         return false;
     
130. 
     
131.     p->state += 4;
     
132.     return true;
     
133. }
     

复制代码

evaspring

酷个毛 恶心的要死

codechurch

代码中出现的测试宏  CVERIFY  CASSERT CUA_TEST , CUA_PANIC 你可以直接删掉，或者替换为assert

但是删CVERIFY时要保留被测代码，你应该懂的。

CUA_PANIC 是系统灾难停止函数，你可以替换为任何你喜欢的方式。

这个实现要用到的一个关键技术是，线程本地存储，如果没定义_CUA_MT宏，那么就假定为单线程模式，就会用一个全局变量来替代线程本地存储。


下面是测试代码：

1. static
   
2. void test1()
   
3. {
   
4.     __cua_except_begin__
   
5.     {
   
6.         __cua_except_begin__
   
7.         {
   
8.             __cua_throw__(20, 0);
   
9.         }
   
10.         __cua_catch__(10, 0)
    
11.         {
    
12.             printf("in catch 10 %u\n", __cua_except_class__);
    
13.         }
    
14.         __cua_catch__(20, 0)
    
15.         {
    
16.             printf("in catch 20 %u\n", __cua_except_class__);
    
17.             __cua_throw__(2, 0);
    
18.         }
    
19.         __cua_finally__
    
20.         {
    
21.             printf("in finally 1\n");
    
22.         }
    
23.         __cua_except_end__
    
24.     }
    
25.     __cua_catch__(2, 0)
    
26.     {
    
27.         printf("in catch 2 %u\n", __cua_except_class__);
    
28.         __cua_throw__(10, 0);
    
29.     }
    
30.     __cua_finally__
    
31.     {
    
32.         printf("in finally 2\n");
    
33.         __cua_throw__(2, 0);
    
34.     }
    
35.     __cua_except_end__
    
36.    
    
37. }
    
38. 
    
39. static
    
40. void test()
    
41. {
    
42.     __cua_except_begin__
    
43.     {
    
44.             test1();
    
45.     }
    
46.     __cua_catch__(1, 0)
    
47.     {
    
48.         printf("in catch 1\n");
    
49.     }
    
50.     __cua_except_end__
    
51. }

复制代码

Dannysd

这啥啊？一坨一坨的
太菜了，没看懂

codechurch

回复 4# evaspring

用起来很爽就可以了
比如：

char *p = malloc(100);

__cua_except_begin__
{
       .......
}
__cua_except_finally__
{
      free(p);
}
__cua_except_end__


这样可以保证free掉p，

如果没有这个语义，你要在每个异常出口加free。

   

codechurch

回复 6# Dannysd


    异常处理语义嘛，很难理解吗？

folklore

这个好像有人用宏做过了， 反正都不好
如果我
try{
return;
}finally{
....
}

你就S B了

xphh2008

呃。。。c++的异常处理都没人用，应该更没人在c里面用异常处理了吧。。。