.NET 4.0裏異常處理的新機制

前幾天，有一個朋友問我爲什麼在.NET裏不能捕捉（catch）到一些異常了，而且在調試器裏也捕捉不到。研究了一下，是.NET 4.0裏新的異常處理機制搗的鬼。

在.NET 4.0之後，CLR 將會區別出一些異常（都是SEH異常），將這些異常標識爲破壞性異常（Corrupted State Exception）。針對這些異常，CLR 的 catch 塊不會捕捉這些異常，即使你用類似下面的代碼：

            try
            {
                TestMethod();
            }
            catch (Exception e)
            {
                Console.WriteLine("Catching exception: {0}", e);
            }

也沒有辦法捕捉到這些異常。之所以要這樣設計，在 MSDN 的文章 Handling Corrupted State Exceptions裏已經提到了。即，有一些支持插件的程序，例如 Visual Studio 或者SQL Server，它們支持調用託管代碼編寫成的插件，但是它們自己本身有很多代碼是由非託管的C++寫成的。由於插件經常會調用到非託管的API，而很多時間，這些插件的代碼根本就不知道如何處理非託管的API拋出來的 SEH 異常。在4.0以前，因爲SEH異常被轉換成了跟普通.NET異常相同的異常，這樣程序員只要用 catch (Exception e) 的模式就可以捕捉到所有的異常。這樣處理的問題是，由於SEH異常通常都不是託管代碼拋出的，託管代碼根本就不知道SEH異常被扔出來的原因，簡單的 catch (Exception e) 處理使得整個程序會處於一個非常不穩定的狀態，使得前面被忽略的問題在後面以更嚴重的方式出現—— 例如保存被破壞的數據。這樣，看起來使用catch (Exception e) 處理所有的異常的方法很簡單，但實際上讓程序員或者用戶在問題延後發生時，分析起來需要花費更多的精力。

因此在4.0以後，大部分SEH（我懷疑是所有）異常都被標識成破壞性異常，在.NET裏，默認情況下CLR不會捕捉它們，而是任由操作系統來處理——即關閉程序，並打開一個錯誤對話框通知用戶。爲了保證兼容性，在4.0以前編譯的程序，例如在2.0、3.0和3.5編譯的程序，依然採用的是老的策略—即.NET會同時捕捉.NET異常和SEH異常。而在4.0下面編譯的程序纔會使用新的策略，這也是在文章的開頭，我的朋友所碰到的問題。你可以在.NET 4.0下面編譯下面的程序，體驗一下這個新變化：
Program.cs:

using System;
using System.Runtime.InteropServices;
  
namespace ConsoleApplication1
{
     class Program
     {
         [DllImport("Ref.dll")]
         private extern static void TestMethod();
  
         static void Main(string[] args)
         {
             try
             {
                 TestMethod();
             }
             catch (Exception e)
             {
                 Console.WriteLine("Catching exception: {0}", e);
             }
         }
     }
}

Ref.cpp:

#include "stdafx.h"
  
 extern "C" __declspec(dllexport) void TestMethod()
 {
     int *p = NULL;
     // 會導致.NET拋出一個AccessViolation異常
     *p = 10;
 }

上面的代碼裏，Program.cs 使用 P/Invoke 技術調用了 Ref.dll 文件裏的 TestMethod，但是 TestMethod 嘗試給一個空指針賦值，導致一個 AccessViolation 異常。如果你在2.0下面編譯 program.cs，並執行的話，這個 AccessViolation 異常會被 catch(Exception e) 捕捉到，而如果你在4.0下面編譯並執行的話，你會發現catch (Exception e) 是不能捕捉到這個異常的。

然而並不是所有人都想要這個新的異常機制，如果你的程序是在4.0下面編譯並運行，而你又想在 .NET 程序裏捕捉到 SEH 異常的話，有兩個方案可以嘗試：

（1）在託管程序的 .config 文件裏，啓用 legacyCorruptedStateExceptionsPolicy 這個屬性，即簡化的 .config 文件類似下面的文件：
App.config:

<?xml version="1.0"?>
<configuration>
　<startup>
  　<supportedRuntime version="v4.0" sku=".NETFramework,Version=v4.0"/>
　</startup>
    <runtime>
      <legacyCorruptedStateExceptionsPolicy enabled="true" />
    </runtime>
</configuration>

這個設置告訴CLR 4.0，整個.NET 程序都要使用老的異常捕捉機制。

（2）在需要捕捉破壞性異常的函數外面加一個 HandleProcessCorruptedStateExceptions 屬性，這個屬性只控制一個函數，對託管程序的其他函數沒有影響，例如：

[HandleProcessCorruptedStateExceptions]
 static void Main(string[] args)
 {
     try
     {
         TestMethod();
     }
     catch (Exception e)
     {
         Console.WriteLine("Catching exception: {0}", e);
     }
 }