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怎樣使C++編譯器實現(xiàn)異常處理

在介紹C++編譯器的前提下，先要介紹一下什么是C++編譯器，C++編譯器是一個與標(biāo)準(zhǔn)化C++高度兼容的編譯環(huán)境，這點對于編譯可移植的代碼十分重要，編譯器對不同的CPU會進行不同的優(yōu)化。

它將正常代碼 和錯誤處理代碼清晰的劃分開來，程序變得非常干凈并且容易維護。本文討論了編譯器如何實現(xiàn)異常處理。我將假定你已經(jīng)熟悉異常處理的語法和機制。本文還提供 了一個用于VC++的異常處理庫，要用庫中的處理程序替換掉VC++提供的那個，你只需要調(diào)用下面這個函數(shù)： 

 
 
 
    
  
  
  
  1. install_my_handler(); 
    2.

之后，程序中的所有異常，從它們被拋出到堆棧展開（stack unwinding），再到調(diào)用catch塊，最后到程序恢復(fù)正常運行，都將由我的異常處理庫來管理。 與其它C++特性一樣，C++標(biāo)準(zhǔn)并沒有規(guī)定編譯器應(yīng)該如何來實現(xiàn)異常處理。這意味著每一個編譯器的提供商都可以用它們認為恰當(dāng)?shù)姆绞絹韺崿F(xiàn)它。

下面我會 描述一下VC++是怎么做的，但即使你使用其它的編譯器或操作系統(tǒng)①，本文也應(yīng)該會是一篇很好的學(xué)習(xí)材料。VC++的實現(xiàn)方式是以windows系統(tǒng)的結(jié) 構(gòu)化異常處理（SEH）②為基礎(chǔ)的。

在本文的討論中，我認為異常或者是被明確的拋出的，或者是由于除零溢出、空指針訪問等引起的。當(dāng)它發(fā)生時會產(chǎn)生一個中斷。接下來控制權(quán)就會傳遞到操作系統(tǒng) 的手中。操作系統(tǒng)將調(diào)用異常處理程序，檢查從異常發(fā)生位置開始的函數(shù)調(diào)用序列。

進行堆棧展開和控制權(quán)轉(zhuǎn)移。Windows定義了結(jié)構(gòu) "EXCEPTION_REGISTRATION"，使我們能夠向操作系統(tǒng)注冊自己的異常處理程序。 

 
 
 
    
  
  
  
  1. #include   
    2. 
  
  
  
  2. #include   
    3. 
  
  
  
  3.  
    4. 
  
  
  
  4. using std::cout;   
    5. 
  
  
  
  5. using std::endl;   
    6. 
  
  
  
  6.  
    7. 
  
  
  
  7. struct EXCEPTION_REGISTRATION   
    8. 
  
  
  
  8. {   
    9. 
  
  
  
  9.     EXCEPTION_REGISTRATION* prev;   
    10. 
  
  
  
  10.     DWORD handler;   
    11. 
  
  
  
  11. };   
    12. 
  
  
  
  12.  
    13. 
  
  
  
  13. EXCEPTION_DISPOSITION myHandler(   
    14. 
  
  
  
  14.     _EXCEPTION_RECORD *ExcRecord,   
    15. 
  
  
  
  15.     void * EstablisherFrame,   
    16. 
  
  
  
  16.     _CONTEXT *ContextRecord,   
    17. 
  
  
  
  17.     void * DispatcherContext)   
    18. 
  
  
  
  18. {   
    19. 
  
  
  
  19.     cout << "In the exception handler" << endl;   
    20. 
  
  
  
  20.     cout << "Just a demo. exiting..." << endl;   
    21. 
  
  
  
  21.     exit(0);   
    22. 
  
  
  
  22.     return ExceptionContinueExecution; //不會運行到這   
    23. 
  
  
  
  23. }   
    24. 
  
  
  
  24.  
    25. 
  
  
  
  25. int  g_div = 0;   
    26. 
  
  
  
  26.  
    27. 
  
  
  
  27. void bar()   
    28. 
  
  
  
  28. {   
    29. 
  
  
  
  29.     //初始化一個EXCEPTION_REGISTRATION結(jié)構(gòu)   
    30. 
  
  
  
  30.     EXCEPTION_REGISTRATION reg, *preg = ?    
    31. 
  
  
  
  31.     reg.handler = (DWORD)myHandler;   
    32. 
  
  
  
  32.  
    33. 
  
  
  
  33.     //取得當(dāng)前異常處理鏈的"頭"   
    34. 
  
  
  
  34.     DWORD prev;   
    35. 
  
  
  
  35.     _asm   
    36. 
  
  
  
  36.     {   
    37. 
  
  
  
  37.         mov EAX, FS:[0]   
    38. 
  
  
  
  38.         mov prev, EAX   
    39. 
  
  
  
  39.     }   
    40. 
  
  
  
  40.     reg.prev = (EXCEPTION_REGISTRATION*) prev;   
    41. 
  
  
  
  41.  
    42. 
  
  
  
  42.     //注冊！   
    43. 
  
  
  
  43.     _asm   
    44. 
  
  
  
  44.     {   
    45. 
  
  
  
  45.         mov EAX, preg   
    46. 
  
  
  
  46.         mov FS:[0], EAX   
    47. 
  
  
  
  47.     }   
    48. 
  
  
  
  48.  
    49. 
  
  
  
  49.     //產(chǎn)生一個異常   
    50. 
  
  
  
  50.     int  j = 10 / g_div;  //異常，除零溢出   
    51. 
  
  
  
  51. }   
    52. 
  
  
  
  52.  
    53. 
  
  
  
  53. int  main()   
    54. 
  
  
  
  54. {   
    55. 
  
  
  
  55.     bar();   
    56. 
  
  
  
  56.     return 0;   
    57. 
  
  
  
  57. }  
    58.

注意EXCEPTION_REGISTRATION必須定義在棧上，并且必須位于比上一個結(jié)點更低的內(nèi)存地址上，windows對此有嚴(yán)格要求，達不到的話，它就會立刻終止進程。


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