c - 从函数调用的函数调用直接返回main

Question

正如免责声明一样，这个问题与我的特定作业有关，我不要求任何人为我做作业。

所以基本上我应该实现一种从函数调用的函数调用直接返回到 main 的方法。

部分规定是我们不能使用汇编语言指令、gcc 的 asm() 或 gcc 内置指令。在谷歌上对此进行了大量研究后，我真的找不到任何可供查看的示例，甚至找不到 setjmp/longjmp 的源代码(此作业的目的是复制这些功能)。我已经向一些年长的 CS 学生征求意见，大多数人无能为力或告诉我他们非常确定给定的规定是不可能的。任何建议或指示(哈哈)将不胜感激。即使是在正确的方向上轻推或确认作业没有我想象的那么复杂，我们也会非常感激!

到目前为止我最好的尝试:

-使用 setjmp 函数存储我们在 main 中离开的地址(类似于 x = foo1(); 并将 x 传递给 setjmp(x))，然后让 foo2 调用我的 longjmp 函数，其中 longjmp I '会让函数设置一个指向我的参数的指针 (*p)，然后 (*p-1) = main 中 x 的地址。

这没有用，但我认为尝试更改调用堆栈中的返回地址是正确的想法，因为如果我理解正确，函数的参数直接位于堆栈中返回地址的顶部。

这是我写的代码:

int setjmp(int v);
int longjmp(int v);
int fun1(void); 
int fun2(void); 
int *add; //using global, not sure if best idea
int main(void)
{
    int x = setjmp(x);
    foo1();
    return 0;
}
int setjmp(int v)
{
  add = &v; //used a global variable
  return 0;
}
int longjmp(int v)
{
  int *p; //pointer
  p = &v; //save argument address
  *(p-1) = *add; //return address = address in main
  return 1;
}
int foo1(void)
{
    printf("hi1");
    foo2();
    printf("hi2");
    return 0;
}
int foo2(void)
{
    int a;      
    longjmp(a);
    return 0;
}//output SHOULD be "hi1"
 //output is currently "hi1" "hi2"

我没有评论的每一行都是作为框架给出的，我无法更改它。

如果有什么不对，请提前打扰一下，我是 C 的新手。谢谢。

Answer 1

"So basically I am supposed to implement a way to return directly to main from a function call of a function call. "

这个要求是废话。任何满足该要求的尝试都将导致垃圾代码。训练写这样的东西是直接有害的做法。这是一个非常糟糕的作业，你的老师应该为在没有免责声明的情况下教你糟糕的练习而感到羞耻。在现实世界的程序中也从来没有理由这样做。

您不能在纯 C 中实现 setjmp/longjmp 函数，您必须使用内联汇编程序。他们保存特定系统所需的程序计数器和其他类似的东西。它们还会干扰堆栈指针，这是它们很危险的原因之一。

因此在标准 C 中执行此操作的唯一方法是使用 setjmp.h 中的标准库函数 setjmp/longjmp。这些被广泛认为是非常糟糕和危险的，因为它们会导致不可读的意大利面条式编程和许多形式的未定义行为。 C 标准中未定义行为的一个示例:

After a longjmp, there is an attempt to access the value of an object of automatic storage duration that does not have volatile-qualified type, local to the function containing the invocation of the corresponding setjmp macro, that was changed between the setjmp invocation and longjmp call

永远不要使用这些函数。

---

话虽如此，这就是您编写可怕、危险程序的方式:

// BAD! NEVER WRITE SPAGHETTI CODE LIKE THIS!

#include <stdio.h>
#include <setjmp.h>
#include <stdbool.h>

static jmp_buf jmp_main;

void func2 (bool one_more_time)
{
  puts(__func__);
  if(one_more_time)
  {
    longjmp(jmp_main, !one_more_time);
  }
  printf("end of "); puts(__func__);
}

void func1 (bool one_more_time)
{
  puts(__func__);
  func2(one_more_time);
  printf("end of "); puts(__func__);
}

int main (void)
{
  bool one_more_time = (bool)!setjmp(jmp_main);
  puts(__func__);  
  func1(one_more_time);
  printf("end of "); puts(__func__);
}

输出:

main
func1
func2
main
func1
func2
end of func2
end of func1
end of main