[译]C++异常的幕后4:捕捉你抛出的异常

栏目: C++ · 发布时间: 5年前

内容简介:在这个关于异常处理的系列里,通过检查编译器与链接器错误,我们已经发现不少异常抛出的秘密,但目前为止我们还看到任何关于异常处理的东西。让我们总结一下学到的异常抛出:目前为止相当简单,但异常捕捉有点复杂,特别因为它要求某种程度的反射(即,程序分析自己源代码的能力)。让我们继续在旧代码上尝试,在我们代码添加一些catch语句,编译它并看发生了什么:

作者: nicolasbrailo  

在这个关于异常处理的系列里,通过检查编译器与链接器错误,我们已经发现不少异常抛出的秘密,但目前为止我们还看到任何关于异常处理的东西。让我们总结一下学到的异常抛出:

  • 一个throw语句将被编译器翻译为两个调用,__cxa_allocate_exception与__cxa_throw。
  • __cxa_allocate_exception与__cxa_throw“活”在libstdc++中。
  • __cxa_allocate_exception将为新异常分配内存。
  • __cxa_throw将准备一大堆东西并把这个异常转发给_Unwind_,一组libstdc++里的函数,并执行真正的栈回滚(这个 ABI 定义了这些函数的接口)。

目前为止相当简单,但异常捕捉有点复杂,特别因为它要求某种程度的反射(即,程序分析自己源代码的能力)。让我们继续在旧代码上尝试,在我们代码添加一些catch语句,编译它并看发生了什么:

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#include "throw.h"

#include <stdio.h>

 

// Notice we're adding a second exception type

struct Fake_Exception {};

 

void raise() {

    throw Exception();

}

 

// We will analyze what happens if a try block doesn't catch an exception

void try_but_dont_catch() {

    try {

        raise();

    } catch(Fake_Exception&) {

        printf("Running try_but_dont_catch::catch(Fake_Exception)\n");

    }

 

    printf("try_but_dont_catch handled an exception and resumed execution");

}

 

// And also what happens when it does

void catchit() {

    try {

        try_but_dont_catch();

    } catch(Exception&) {

        printf("Running try_but_dont_catch::catch(Exception)\n");

    } catch(Fake_Exception&) {

        printf("Running try_but_dont_catch::catch(Fake_Exception)\n");

    }

 

    printf("catchit handled an exception and resumed execution");

}

 

extern "C" {

    void seppuku() {

        catchit();

    }

}

备注:你可以从我的 github repo 下载完整的源代码。

就像之前那样,我们的seppuku函数把C世界与C++世界链接起来,只是这次我们添加了另外一些函数调用来使得我们的栈更有趣,加上我们已经添加了一组try/catch块,因此我们可用分析libstdc++如何处理它们。

像以前那样,我们得到了一些关于缺失ABI函数的链接器错误:

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> g++ -c -o throw.o -O0 -ggdb throw.cpp

> gcc main.o throw.o mycppabi.o -O0 -ggdb -o app

throw.o: In function `try_but_dont_catch()':

throw.cpp:12: undefined reference to `__cxa_begin_catch'

throw.cpp:12: undefined reference to `__cxa_end_catch'

 

throw.o: In function `catchit()':

throw.cpp:20: undefined reference to `__cxa_begin_catch'

throw.cpp:20: undefined reference to `__cxa_end_catch'

 

throw.o:(.eh_frame+0x47): undefined reference to `__gxx_personality_v0'

 

collect2: ld returned 1 exit status

同样这里我们看到了许多有趣的东西。对__cxa_begin_catch与__cxa_end_catch的调用可能是我们期望的东西:我们尚不了解它们,但我们可以假定它们等同于throw/__cxa_allocate/throw转换(记得我们的throw关键字被翻译为一对__cxa_allocate_exception与__cxa_throw函数,对吧?)。不过__gxx_personality_v0是新玩意,它是后面几章的中心。

Personality函数做什么用呢?在介绍这个系列时,我们谈论过它,但我们将进一步探究它,连同我们的两个新朋友,__cxa_begin_catch与__cxa_end_catch。


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