如何将 SIGFPE 转换为C++例外

How to convert SIGFPE into a C++-exception

本文关键字：C++ 例外 转换 SIGFPE      更新时间：2023-10-16

在Win32下，很容易将SEH异常转换为_set_se_translator C++异常。在 Linux 上是否有类似的方法将某些信号转换为C++异常？我需要将 SIGFPE 映射到C++异常。

使用 g++，您可以使用-fnon-call-exceptions选项，只需从 FPE 信号处理程序中抛出异常。请注意，并非每个信号都可以这样映射，只有捕获指令产生的信号才能映射。幸运的是，SIGFPE就是这样一个信号。

在 Linux 等 POSIX 系统上，您无法可靠地做到这一点。有关更多详细信息，另请参阅此处。请注意，在你的情况下不能使用 signalfd（2）。我假设您正在x86-64或其他一些常用的体系结构上使用Linux。

仔细阅读 signal（7）（特别是关于信号处理程序中的异步信号安全函数的说法，它们是处理像 SIGFLE 这样的信号的唯一方法）。另请阅读 C++11 标准或 C99 标准对signal的看法。大多数C++实现有时可能会生成一些对运行时支持函数的隐式调用，这些函数不是异步信号安全的（特别是那些用于引发异常的函数）。因此，您无法可靠地从信号处理程序引发异常）。

实际上，以下内容将是错误的信号处理程序：

/// WRONG CODE, against signal(7) since calling 
/// non-async-signal-safe functions from the C++ runtime
void badSIGFPEhandler(int sig) {
  if (sig == SIGFPE)
    throw std::runtime_error("got SIGFPE");
}

你可以通过使用g++ -Wall -O -fverbose-asm -S编译它（然后查看发出的.s汇编程序文件）来检查它是否正在调用一些非异步信号安全函数（来自C++运行时），如 __cxa_allocate_exception、__cxa_throw、_Unwind_Resume 信号（7） 禁止的函数。

在实践中，对于

不abort或_exit的信号处理程序，唯一安全的做法是设置一些volatile sigatomic_t标志，或使用一些异步信号安全函数，例如在管道（7）上写入（2）某些内容。此外，从信号处理程序引发异常并不比从中调用printf更糟糕（很多人都错误地这样做）;这是被禁止的，但它通常可以工作。我仍然不建议这样做，特别是在长时间运行的程序中，或者崩溃 - 即使不经常 - 也是不可接受的。

阅读更多关于未定义行为

的信息，特别是Lattner的博客，关于每个C程序员都应该知道的关于未定义行为的知识。

在实践中，处理信号的唯一可靠和可移植的方法是拥有一个信号处理程序，它只是设置一些volatile sigatomic_t标志。但是，如果您这样做SIGFPE您的实现很可能会在相同的状态下重新启动相同的计算，从而无限期地循环SIGFPE处理。另请参阅有关-fnon-call-exceptions的这个（所以我相信n.m.的答案可能并不总是正确和可靠的;事实上，它是未定义的行为，通常看起来有效）。

实际上，我强烈怀疑Windows进行转换的方式不符合C++11或C++14标准（或C99或C11标准），您可以在Windows上有一个符合C++（或C99或C11）的标准实现，这不允许做你的建议;可能Clang或GCC就是这样的实现。

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