在 MSVC 中的析构函数中引发异常的异常

Exception throwing an exception at destructor in MSVC

本文关键字：异常 MSVC 析构函数      更新时间：2023-10-16

我一直在C++中玩异常处理和析构函数异常以更好地理解它，并且我遇到了一些我无法解释的奇怪行为（我希望这里有人可以帮助我）。

我写了这个简单的代码。这是一个异常类 （Foo），它在被破坏时会抛出自身。这里的目的是让异常从抛出的任何位置传播到 main（），在那里我显式捕获它并阻止它重新抛出自己。

#include <iostream>
class Foo
{
public:
    Foo();
    virtual ~Foo();
    void stopThrowing() { keepThrowing_ = false; }
private:
    bool keepThrowing_;
};
Foo::Foo(): keepThrowing_(true)
{
    std::cout << "Foo created: " << this << std::endl;
}
Foo::~Foo()
{
    std::cout << "Foo destroyed: " << this << std::endl;
    if (keepThrowing_)
    {
        throw Foo();
    }
}
int main()
{
    try {
        try {
            throw Foo();
        } catch (const Foo&) {
            std::cout << "Foo caught" << std::endl;
        }
    } catch (Foo& ex) {
        std::cout << "Foo caught 2" << std::endl;
        ex.stopThrowing();
    } catch (...) {
        std::cout << "Unknown exception caught 2" << std::endl;
    }
    std::cout << "Done" << std::endl;
    return 0;
}

我知道这永远不应该在C++中完成，但这不是重点 - 我试图了解 MSVC 中的 x86 和 x64 异常处理之间的区别（我将在下一段中解释）。

当我使用 MSVC 为 x86 编译此代码时（我主要使用 2010，但我也在 2005 年和 2012 年检查过），一切都很好，并且按预期工作：

Foo created: 001AFC1C
Foo caught
Foo destroyed: 001AFC1C
Foo created: 001AF31C
Foo caught 2
Foo destroyed: 001AF31C
Done

当我使用 MSVC 为 x64 编译此代码时，它严重失败：

Foo created: 000000000047F9B8
Foo caught
Foo destroyed: 000000000047F9B8
Foo created: 000000000047D310
Foo destroyed: 000000000047D310
Foo created: 000000000047C150
Foo destroyed: 000000000047C150
Foo created: 000000000047AF90
Foo destroyed: 000000000047AF90
Foo created: 0000000000479DD0
...

此时，它会不断创建和销毁 Foo 对象，直到达到堆栈溢出并崩溃。

如果我将析构函数更改为此代码段（抛出一个 int 而不是 Foo）：

Foo::~Foo()
{
    std::cout << "Foo destroyed: " << this << std::endl;
    if (keepThrowing_)
    {
        throw 1;
    }
}

我收到以下输出：

Foo created: 00000000008EF858
Foo caught
Foo destroyed: 00000000008EF858

然后程序在执行throw 1;时到达调试断言（调用 std：：terminate（）。

我的问题是：这里发生了什么？看起来 x64 上的 MSVC 不批准这种行为，但它只是感觉不对，因为它确实适用于 x86。我使用 MinGW 和 MinGW-w64 为 x86 和 x64 编译了这段代码，两个程序都按预期工作。这是 MSVC 中的错误吗？谁能想到绕过这个问题的方法，或者为什么Microsoft决定阻止在x64上发生这种情况？

谢谢。

我相信 32 位和 64 位不同的原因是 32 位版本使用复制 elision，而 64 位版本没有。我可以使用 -fno-elide-constructors 标志在 gcc 中重现 64 位版本的结果。

在 64 位版本中发生的情况是，任何throw Foo();行都会创建一个临时Foo对象，然后将其复制到存储异常值的任何位置。然后销毁临时Foo，这会导致执行另一个throw Foo();行，从而创建另一个被复制和销毁的临时行，依此类推。 如果添加带有 print 语句的复制构造函数，您应该会看到它在 64 位版本中重复调用，而在 32 位版本中根本没有调用。

至于为什么你的throw 1版本调用std::terminate，这是因为如果在析构函数中抛出一个异常，而另一个异常仍在传播，std::terminate会被调用，因为没有办法同时处理两个异常。 所以你首先在main中throw Foo()，然后当临时Foo被破坏时，它会在其析构函数中抛出1，但已经处理了一个Foo异常，所以程序只是放弃并抛出std::terminate。

现在您可能想知道为什么当您使用 throw Foo(); 时不会发生这种情况。这是因为如果没有复制省略，异常实际上永远不会被抛入Foo::~Foo()。 你在 main 中的第一个throw Foo()调用会创建一个临时Foo，该被复制，然后调用其析构函数（副本尚未抛出）。 在该析构函数中，创建、复制然后销毁另一个临时Foo对象，这将创建另一个临时Foo...等等。因此，程序不断制作副本，直到崩溃，并且从未真正达到抛出这些Foo异常的程度。

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