Question

我想创建两个执行线程，执行两个不同的函数，然后使用相同的调用堆栈返回。执行不需要并行执行，执行的线程可以一个接一个地执行。

我试图用setcontext / getcontext解决问题，但是他们不复制完整的调用堆栈，第二个线程不能使用第一个线程的调用堆栈：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <ucontext.h>

ucontext_t fork_context, fork_context2;
char stack[SIGSTKSZ];
int end = 0;

void func2_1() {
  printf("func2_1\n");
}


void func2_2() {
  printf("func2_2\n");
  end = 1;
}

void func2() {
  printf("func2\n");
  func2_1();

  getcontext(&fork_context);
  fork_context.uc_link          = &fork_context2;
  fork_context.uc_stack.ss_sp   = stack;
  fork_context.uc_stack.ss_size = sizeof(stack);
  makecontext(&fork_context, (void (*)(void)) func2_2, 0);
}

void func1() {
  printf("enter func1\n");
  func2();
  getcontext(&fork_context2);
  printf("return func1\n");
}


int main(void) {
  func1();
  printf("back in main\n\n");

  if (end != 1) {
    setcontext(&fork_context);
  }
  return 0;
}

在func2()中，我想执行func2_1()，然后根据调用堆栈返回。在从main()返回之前，我想执行func2_2()并返回与从func2_1()返回时相同的功能。上面的代码产生以下输出：

func2_1
return func1
back in main

func2_2
return func1

正确调用

func2_2()然后在func1()继续执行，但func1()不会返回main()，因为func1()的堆栈帧}呼叫已被删除。我想要一个产生以下输出的程序：

func2_1
return func1
back in main

func2_2
return func1
back in main

一种可能性是使用POSIX fork()复制整个过程（包括调用堆栈），但如果可能的话，我宁愿不使用fork()。

Answer 1

有没有办法在C
中保存和恢复调用堆栈

没有。堆栈的行为方式（是否以及哪些函数参数在寄存器或堆栈中传递，哪些寄存器必须保存/恢复等）是活动ABI和CPU的函数（例如，Linux ELF ABI有点不同）在amd64上比在x86上，并且任何操作系统可能同时支持多个ABI）并且 C 对此一无所知。可能通过某些特定于平台的API来完成，但这不是 C 问题。

我想创建两个执行线程，执行两个不同的函数

除了主线程之外，您是要创建两个新线程还是创建一个额外线程？如果在主线程中创建一个新线程，现在有两个执行线程，但是你只创建了一个（附加）线程。

新线程的“启动例程”调用的任何函数（或由这些函数调用的函数等）将在新线程中执行。由main()调用的所有函数，或由main()调用的函数调用的函数（依此类推）将在主线程中执行。

然后使用相同的调用堆栈返回。

咦？使用与堆栈相同的来从中返回的内容？就它而言，该条款只是令人困惑！

执行不需要并行执行，执行的线程可以一个接一个地执行。

那么为什么要创建第二个线程而不只是按顺序调用函数？

我试图用setcontext / getcontext
解决问题

不要那样做。这些功能在2001年正式弃用，不再出现在POSIX / SUS中。新应用程序（或过去十年中编写的应用程序）应该使用POSIX线程。

这是一个POSIX线程程序，它粗略地反映了你在代码提取中试图做的事情，但老实说，我不确定我有多接近，因为我真的不清楚你是什么试图做。

#include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <pthread.h> #include <errno.h> #define bail(err, msg) { \ errno = err; \ perror(msg); \ exit(1); \ } pthread_t tid; // Executes in the main thread void func2_1() { printf("func2_1\n"); } // Conforms to prototype expected by pthread_create(); executes in new // thread. void *func2_2(void *arg) { (void)arg; printf("func2_2\n"); // I suppose we just exit here, since there's nothing else for // this thread to do: pthread_exit(NULL); } // Executes in main thread void func2() { int rc; // Return code printf("enter func2\n"); func2_1(); // Executes in main thread rc = pthread_create(&tid, NULL, func2_2, NULL); if(rc) { bail(rc, "pthread_create() failed") } printf("return func2\n"); } // Executes in main thread void func1() { printf("enter func1\n"); func2(); printf("return func1\n"); } int main(void) { int rc; // Return code func1(); printf("back in main\n\n"); rc = pthread_join( tid, NULL ); if(rc) { bail(rc, "pthread_join() failed"); } printf("returning from main()\n"); return 0; }

Answer 2

我无法帮助认为fork()是解决此问题的最简单方法，尽管您可能需要一些共享内存才能允许合并两个调用的结果。 fork()复制整个流程结构并不完全正确;它通常是针对单个虚拟内存页面的copy-on-write实现的，因此它最终只会复制被修改状态的那部分;例如，它没有包含流程的代码。

如果您想自己动手，可以使用posix线程库的pthread_attr_setstack创建一个具有特定堆栈的线程，您需要自己分配。由于您可以控制堆栈内存，因此您可以memcpy释放它以保留它。理论上，至少，您可以使用复制的堆栈创建另一个线程，并使用现已弃用的getcontext和朋友来保存和恢复不在堆栈中的调用状态部分。要有效地复制堆栈，您需要知道它的限制;有多种方法可以做到这一点，但它们都不是平台独立的。

如果您要提供call/cc的C实现，您可能需要查看Chicken Scheme（http://www.call-cc.org）中的经典实现，这需要很多C堆栈中有趣的自由，显然是成功的。

有没有办法在C中保存和恢复调用堆栈

2 个答案: