Question

我正在将软件从嵌入式计算机移植到Linux机器上。（Ubuntu 14.04或Raspbian（raspberry pi））

原始程序使用setjmp / longjmp来处理超时和CTRL + C事件。它运行在具有单个主（一个线程）的微控制器上。

我正在尝试使用线程（pthreads）时有类似的行为。

我的想法是我想要超时或CTRL + C来重启无限循环。

原始代码正在执行类似下面的代码。我不介意用别的东西放弃setjmp / longjmp。（例如：try / catch或signal或pthread_kill，条件变量等。）

知道如何用C / C ++实现类似的行为吗？

以下代码似乎部分有效，可能不推荐/破坏：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <signal.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <pthread.h>
#include <setjmp.h>

// Define
#define TICK_NS_TIME (10000000)                                                 // 0.01 sec = 10 ms (100 times per second)
#define NS_PER_SEC   (1000000000)                                               // Nano sec per second.
#define TICK_PER_SEC (NS_PER_SEC/TICK_NS_TIME)                                  // Number of tick per second (Ex:100)
#define TIMEOUT_COUNT (30*TICK_PER_SEC)                                         // 30 seconds timeout (with 100 tick per second)

// Env set/long jmp
#define ENV_SZ (2)
#define ENV_TIMEOUT (0)
#define ENV_CTRLC (1)
static jmp_buf env[ENV_SZ];

// Variables
int timeout_val;


// sig handler.
void signal_handler(int signo)
{
    pthread_t self = pthread_self();
    printf("Thread %lu in signal handler\n", (long)self);
    if (signo == SIGINT) {
        longjmp(env[ENV_CTRLC], 1);                                             // Q?: Is it in the same thread ? (Never, Always, Sometimes?)
    }
    else 
    {
        printf("Other signal received..quitting.");                             // Ex: kill -9 pid
        exit(0);
    }
}

// thread timer function
void* timer_function(void* in_param)
{
    // Loop approx 100x per second.
    for (;;) {
        nanosleep((const struct timespec[]){{0, TICK_NS_TIME }}, NULL);         // Sleep 10 ms seconds.
        if (timeout_val) {
            if (!--timeout_val) {
                longjmp(env[ENV_TIMEOUT], 1);                                   // longjmp when timer reaches 0. (Q?: Is this valid with multithread?)
            }
        }
    }
}

// main
int main(int argc, char **argv)
{
    int i;
    int val;
    struct sigaction actions;
    pthread_t thread;
    setvbuf (stdout, NULL, _IONBF, 0);                                          // Make sure stdout is not buffered (ex:printf, etc.)
    printf("[Program started]\r\n");

    memset(&actions, 0, sizeof(actions));
    sigemptyset(&actions.sa_mask);
    actions.sa_flags = 0;
    actions.sa_handler = signal_handler;
    val = sigaction(SIGINT, &actions, NULL);  
    pthread_create(&thread, NULL, timer_function, NULL);                        // timer thread for example
    printf("[Timer thread started]\r\n");

    // setting env.
    val = setjmp(env[ENV_TIMEOUT]);
    if (val!=0){ printf("[JMP TIMEOUT]\r\n"); }

    val = setjmp(env[ENV_CTRLC]);
    if (val!=0){ printf("[JMP CTRLC]\r\n"); }

    // main loop
    timeout_val = TIMEOUT_COUNT;
    i = 0;
    for (;;)
    {
        i++;
        if (i > 10){ i = 0; printf("[%d]", timeout_val/TICK_PER_SEC); }         // Number of seconds before time out.
        sleep(1);
        printf(".");
    }
    printf("Main completed\n");
    return 0;
}
//Compile: g++ -pthread main.cpp -o main

对于替代实现的建议会很棒，因为我刚接触线程编程！

Answer 1

setjmp()保存恢复调用环境所需的信息。然后longjmp()可以恢复此环境，但只能在同一个线程内。

C11标准明确规定了具有相同线程的约束：

7.13.2.1/2 如果没有这样的调用（即：以前的setjmp），或者调用是来自另一个线程的执行，或者如果函数包含调用的 setjmp宏已在临时中终止执行，或者如果是 setjmp宏的调用是在标识符的范围内具有可变修改类型和执行已经留下了该范围临时，行为未定义。

实际上，setjmp / longjmp通常是通过保存堆栈指针来实现的，这样只有在相同的执行上下文中才能恢复它。

替代

除非我遗漏了某些内容，否则您只能将第二个帖子用作计时器。您可以改为摆脱POSIX pthread，并使用POSIX timer_create()激活的定时器信号。

但请注意，使用信号处理程序中的setjmp/longjmp（因此已经在 CTRL + C 的原始代码中使用）非常棘手，如此SO answer中所述。所以你要考虑sigsetjmp/siglongjmp。

对于记录：C或C ++？

您的问题已标记为C.但您提到c ++尝试并抓住。所以为了完整起见：

setjmp应该由try/catch和longjmp替换为异常。只有当展开堆栈不需要调用任何非平凡的析构函数时，C ++才支持setjmp/longjmp。（参见C ++标准，18.10 / 4）。
异常不会在线程中传播，除非使用std::rethrow_exception()进行捕获并明确地重新抛出。这很精致，因此请参阅this SO question了解更多详情。但它可能并且可以解决您的问题。

线程之间的setjmp / longjmp处理超时

1 个答案:

替代

对于记录：C或C ++？