棧展開(stack-unwinding)
拋出異常時,將暫停當前函數的執行,開始查找匹配的catch子句。首先檢查throw
本身是否在try
塊內部,如果是,檢查與該try
相關的catch
子句,看是否可以處理該異常。如果不能處理,就退出當前函數,並且釋放當前函數的內存並銷燬局部對象,繼續到上層的調用函數中查找,直到找到一個可以處理該異常的catch
。這個過程稱爲棧展開。
有兩種情況下會調用析構函數:
1.在正常情況下刪除一個對象,例如對象超出了作用域或被顯式地delete
2.異常傳遞的堆棧輾轉開解(stack-unwinding)過程
中,由異常處理系統刪除一個對象。
在上述兩種情況下,調用析構函數時異常可能處於激活狀態也可能沒有處於激活狀態。遺憾的是沒有辦法在析構函數內部區分出這兩種情況。
如果在一個異常被激活的同時,析構函數也拋出異常,並導致程序控制權轉移到析構函數外,C++將調用terminate
函數,它終止你程序的運行,而且是立即終止,甚至連局部對象都沒有被釋放。
考慮以下的類:
class Session
{
public:
Session();
~Session();
...
private:
static void logCreation(Session *objAddr);
static void logDestruction(Session *objAddr);
};
函數 logCreation
和 logDestruction
被分別用於記錄對象的建立與釋放。 我們因此可以這樣編寫 Session
的析構函數:
Session::~Session()
{
logDestruction(this);
}
如果 logDestruction
拋出一個異常,會發生什麼事呢?
異常沒有被 Session
的析構函數捕獲住,所以它被傳遞到析構函數的調用者那裏。但是如果析構函數本身的調用就是源自於某些其它異常的拋出,那麼 terminate
函數將被自動調用,徹底終止你的程序。
…
那麼事態果真嚴重到了必須終止程序運行的地步了麼?如果沒有,你必須防止在 logDestruction
內拋出的異常傳遞到 Session
析構函數的外面。唯一的方法是用try
和 catch
blocks。一種很自然的做法會這樣編寫函數:
Session::~Session()
{
try
{
logDestruction(this);
}
catch (...)
{
cerr << "Unable to log destruction of Session object "
<< "at address "
<< this
<< ".\n";
}
}
但是這樣做並不比你原來的代碼安全。如果在 catch
中調用 operator<<
時導致一個異常被拋出,我們就又遇到了老問題,一個異常被轉遞到 Session
析構函數的外面
我們可以在 catch 中放入 try,但是這總得有一個限度,否則會陷入循環。因此我們在釋放 Session
時必須忽略掉所有它拋出的異常:
Session::~Session()
{
try
{
logDestruction(this);
}
catch (...) { }
}
catch 表面上好像沒有做任何事情,這是一個假象,實際上它阻止了任何從logDestruction
拋出的異常被傳遞到 session
析構函數的外面。
我們現在能高枕無憂了,無論 session
對象是不是在堆棧退棧(stack unwinding)中被釋放,terminate
函數都不會被調用。
…
不允許異常傳遞到析構函數外面還有第二個原因:
如果一個異常被析構函數拋出而沒有在函數內部捕獲住,那麼析構函數就不會完全運行。
如果析構函數不完全運行,它就無法完成希望它做的所有事情。
例如,我們對 session
類做一個修改,在建立 session
時啓動一個數據庫事務(database transaction),終止 session
時結束這個事務:
Session::Session() // 爲了簡單起見,,
{ // 這個構造函數沒有
// 處理異常
logCreation(this);
startTransaction(); // 啓動 database transaction
}
Session::~Session()
{
logDestruction(this);
endTransaction(); // 結束 database transaction
}
如果在這裏 logDestruction
拋出一個異常,在 session
構造函數內啓動的 transaction
就沒有被終止。我們也許能夠通過重新調整 session
析構函數內的函數調用順序來消除問題,但是如果 endTransaction
也拋出一個異常,我們除了回到使用 try
和 catch
外,別無選擇。
總結
禁止異常傳遞到析構函數外,兩個原因:
1.能夠在異常轉遞的堆棧輾轉開解(stack-unwinding)
的過程中,防止 terminate
被調用。
2.幫助確保析構函數總能完成我們希望它做的所有事情