longjmp 和 RAII

Question

所以我有一个库（不是我写的），不幸的是它使用 abort() 来处理某些错误。在应用程序级别，这些错误是可恢复的，因此我想处理它们而不是用户看到崩溃。所以我最终编写了这样的代码：

static jmp_buf abort_buffer;
static void abort_handler(int) {
    longjmp(abort_buffer, 1); // perhaps siglongjmp if available..
}

int function(int x, int y) {

    struct sigaction new_sa;
    struct sigaction old_sa;

    sigemptyset(&new_sa.sa_mask);
    new_sa.sa_handler = abort_handler;
    sigaction(SIGABRT, &new_sa, &old_sa);

    if(setjmp(abort_buffer)) {
        sigaction(SIGABRT, &old_sa, 0);
        return -1
    }

    // attempt to do some work here
    int result = f(x, y); // may call abort!

    sigaction(SIGABRT, &old_sa, 0);
    return result;
}

不是非常优雅的代码。由于此模式最终必须在代码的几个位置重复，因此我想稍微简化它，并可能将其包装在可重用的对象中。我的第一次尝试涉及使用 RAII 来处理信号处理程序的设置/拆卸（需要完成，因为每个函数需要不同的错误处理）。所以我想出了这个：

template <int N>
struct signal_guard {
    signal_guard(void (*f)(int)) {
        sigemptyset(&new_sa.sa_mask);
        new_sa.sa_handler = f;
        sigaction(N, &new_sa, &old_sa);
    }

    ~signal_guard() {
        sigaction(N, &old_sa, 0);
    }
private:
    struct sigaction new_sa;
    struct sigaction old_sa;
};


static jmp_buf abort_buffer;
static void abort_handler(int) {
    longjmp(abort_buffer, 1);
}

int function(int x, int y) {
    signal_guard<SIGABRT> sig_guard(abort_handler);

    if(setjmp(abort_buffer)) {
        return -1;
    }

    return f(x, y);
}

当然，这样函数的主体会更更简单、更清晰，但今天早上我想到了一个想法。 这保证有效吗？这是我的想法：

1. 在 setjmp/longjmp 调用之间没有变量是易失性或变化的。
2. 我 longjmp 到与 setjmp 相同的堆栈帧中的位置并正常返回，因此我允许代码执行编译器在函数退出点发出的清理代码。
3. 它似乎按预期工作。

但我仍然感觉这可能是未定义的行为。你们觉得怎么样？

Answer 1

我假设 f 在第三方库/应用程序中，因为否则您可以修复它以不调用中止。鉴于此，并且 RAII 可能会也可能不会在所有平台/编译器上可靠地产生正确的结果，您有几个选择。

• 创建一个定义abort的小型共享对象并对其进行LD_PRELOAD。然后您可以控制中止时发生的情况，而不是在信号处理程序中发生的情况。
• 在子进程中运行 f。然后，您只需检查返回代码，如果失败，请使用更新的输入重试。
• 无需使用 RAII，只需从多个调用点调用原始函数，并让它手动显式执行设置/拆卸即可。在这种情况下，它仍然消除了复制粘贴。

Answer 2

我实际上很喜欢您的解决方案，并且在测试工具中编写了类似的代码来检查目标函数 assert() 是否符合预期。

我看不出这段代码调用未定义行为的任​​何原因。 C 标准似乎祝福它：由 abort() 产生的处理程序不受从处理程序调用库函数的限制。 （警告：这是 C99 的 7.14.1.1(5) - 遗憾的是，我没有 C90 的副本，即 C++ 标准引用的版本）。

C++03 添加了进一步的限制：如果任何自动对象将通过将控制转移到程序中的另一个（目标）点的抛出异常而被销毁，则在抛出点调用 longjmp(jbuf, val)将控制转移到同一（目标）点具有未定义的行为。 我假设您的声明“在调用 setjmp/longjmp 之间没有变量是易失性或更改的”包括实例化任何自动 C++ 对象。 （我猜这是一些遗留的 C 库？）。

POSIX 异步信号安全（或缺乏）也不是问题 - abort() 与程序执行同步生成其 SIGABRT。

最大的担忧是破坏第 3 方代码的全局状态：作者不太可能在 abort() 之前煞费苦心地使状态保持一致。但是，如果您正确地认为没有变量发生变化，那么这不是问题。

如果对标准语言有更好理解的人可以证明我错了，我将不胜感激。