alloca() 和 setjmp 的作用是什么？

Question

这个问题来自Practical usage of setjmp and longjmp in C and 我问过的

jmp_buf bufferA, bufferB;

void routineB(); // forward declaration

void routineA()
{
    int r = 0;

    printf("(A1)\n");

    if (setjmp(bufferA) == 0) {
        r++;
        alloca(2048);
        routineB();
    }

    printf("(A2) r=%d\n",r);

    if (setjmp(bufferA) == 0) {
        r++;
        longjmp(bufferB, 1);
    }

    printf("(A3) r=%d\n",r);

    if (setjmp(bufferA) == 0) {
        r++;
        longjmp(bufferB, 1);
    }

    printf("(A4) r=%d\n",r);
}

void routineB()
{
    int r = 0;

    printf("(B1)\n");

    if (setjmp(bufferB) == 0) {
        r++;
        longjmp(bufferA, 1);
    }

    printf("(B2) r=%d\n", r);

    if (setjmp(bufferB) == 0) {
        r++;
        longjmp(bufferA, 1);
    }

    printf("(B3) r=%d\n", r);

    if (setjmp(bufferB) == 0) {
        r++;
        longjmp(bufferA, 1);
    }

    printf("(B4) r=%d never reach\n", r);
}

int main()
{
    printf("main\n");
    routineA();
    return 0;
}

我正在研究 C. 的协程实现，并试图查看 longjmp 之后堆栈中发生了什么。

问题 1：

是什么魔法让 routineB 的堆栈在使用 alloca(2048) 后还活着？我听说 alloca 是邪恶的，但为什么它使堆栈看起来像展开了。我应该这样使用它吗？

输出：

main
(A1)
(B1)
(A2) r=1
(B2) r=1
(A3) r=2
(B3) r=2
(A4) r=3

问题 2：

删除后 alloca(2048)。它在告诉编译器禁用优化（-O2）后给出不同的结果。

-O0

main
(A1)
(B1)
(A2) r=1
(B2) r=6356584
(A3) r=2
(B3) r=6356584
(A4) r=3

-O2

main
(A1)
(B1)
(A2) r=1
(B2) r=0
(A3) r=1
(B3) r=0
(A4) r=1

如果它不是未定义的，如何使代码获得相同的行为？如果是，请忘记Q2。

Answer 1

这是一篇关于使用 setjmp/longjmp/alloca 实现 coros 的文章： https://fanf.livejournal.com/105413.html 。

这个想法是，为了让 B 在长跳回到 A 时保留它的完整上下文（不仅是寄存器（由 setjmp 保留），还有局部的堆栈变量），B 需要它自己的堆栈或至少它需要确保无论 A 做什么都不会覆盖 B 的变量。

alloca 是一种无需深入研究汇编即可实现的方法。 alloca 基本上会将 B 在堆栈上移动得比 A 远得多，因此除非 A 使用深度递归或任何使其使用超过 2KiB（在本例中）的堆栈，否则 A 和 B 将保留它们的堆栈上的局部变量分开。

（这种技术很自然地不严格符合 C，如果你在多个 malloc' 堆栈之间使用来回跳转，它就更不符合了。）

Answer 2

关于第二题的解答：

将 int r 放入数据段将在 GCC 中发布或调试时给出相同的结果。

static int r = 0;

alloca() 和 setjmp 的作用是什么？

What's the function of alloca() with setjmp?

c

coroutine

alloca

setjmp