如何在 IOS 应用程序中启用 SIGFPE 信号除以零？答案

【问题标题】：How to enable SIGFPE signal on division by zero in IOS app?如何在 IOS 应用程序中启用 SIGFPE 信号除以零？
【发布时间】：2012-10-06 18:06:32
【问题描述】：

我在 Xcode 4.5（llvm 4.1 编译器）中为 ios 5/6 开发了一个应用程序，并使用信号和异常处理程序来记录错误。但是我发现除以零永远不会引发 SIGFPE 信号。在 linux 系统上，我可以使用 feenableexcept 来设置陷阱。但这在ios中没有定义。

为 fenv_t.__fpscr 设置适当的位不起作用，至少对于 iphone 4 和 3gs 而言。

【问题讨论】：

标签： ios xcode exception-handling divide-by-zero

【解决方案1】：

feenableexcept 函数是一个不属于标准 C 或 POSIX 的 linux 函数。没有可移植的方式来启用SIGFPE。

实际上，您需要不同的代码来在 iOS 模拟器和 iOS 设备上启用 SIGFPE，因为模拟器运行 x86 而设备运行 ARM。

我认为（但尚未测试）您可以启用SIGFPE，方法是使用fegetenv 函数获取fenv_t，打开或关闭fenv_t 中的一些位，然后将其传递给@ 987654330@ 功能。 fenv_t 的定义是特定于处理器的。看看fenv.h。

对于 ARM，fenv_t 包含一个名为 __fpscr 的字段。这是floating point status and control register。您可以切换的位在fenv.h 中枚举为__fpscr_trap_invalid、__fpscr_trap_divbyzero 等。大概您想打开__fpscr_trap_divbyzero 位。

对于 x86，fenv_t 包含两个感兴趣的字段：__control（x87 控制字）和__mxcsr（SSE 控制/状态寄存器）。

您可以在__control 中切换的位由fenv.h 中定义的FE_INEXACT、FE_UNDERFLOW 等常量定义。我认为您必须关闭这些位 off 才能为这些异常启用SIGFPE。 Check the processor manual, §8.1.5.

您可以在__mxcsr 中切换的位由xmmintrin.h 中的_MM_MASK_INVALID、__MM_MASK_DENORM 等常量定义。我认为您需要关闭这些位关闭以启用SIGFPE。检查处理器手册，§10.2.3。

    fenv_t fe;
    if (fegetenv(&fe) != 0) {
        // error
    }

#if defined __arm__
    fe.__fpscr |= __fpscr_trap_divbyzero;
#elif defined __i386__
    fe.__control &= ~FE_DIVBYZERO;
    fe.__mxcsr &= ~_MM_MASK_DIV_ZERO;
#else
#error unknown processor architecture
#endif

    if (fesetenv(&fe) != 0) {
        // error
    }

您可能还需要为所有处理器执行#pragma STDC FENV_ACCESS ON。

同样，我还没有测试过这些。祝你好运。

【讨论】：

这不起作用，即使 fesetenv 设置的值没问题。顺便说一下，这个 i386 魔法也不起作用。
这只会让 cpu 设置标志，不会引发异常。如果按照 Rob 的描述启用标志，则需要在每个运行循环或执行除法之后检查标志。像这样： int set_excepts = fetestexcept(FE_DIVBYZERO); if (set_excepts & FE_DIVBYZERO) { cerr
这听起来像是一个正确的方法，并且适用于桌面和模拟器，但我无法使其适用于设备 - 既不适用于__arm__，也不适用于__arm64__。我已经逐条调试它，达到了fesetenv（）执行FMXR指令将更新的值写入FPSCR，但寄存器的值没有改变的地步。
Apple 的 ARM 架构实现似乎不支持浮点捕获。根据 ARM Ltd 的参考手册，这是实现架构时允许的选项。

【解决方案2】：

您解决此问题的选择是：

按照 Rob 所说的，使用一个函数启用浮点除以零陷阱，然后定期检查标志：

#include "fenv.h"
#include <iostream>
#include <csignal>
void CheckForDivideByZeroException()
{
    int set_excepts;
    set_excepts = fetestexcept(FE_DIVBYZERO);

    if (set_excepts & FE_DIVBYZERO) {
        cerr<<"Divide by zero!!!"<<endl;
        feclearexcept(FE_DIVBYZERO);
    }
}
void EnableDivideByZeroExceptions()
{
    fenv_t fe;
    if (fegetenv(&fe) != 0) {
        cerr<<"ERROR - Unable to get floating point status and control register"<<endl;
        raise(SIGINT);
    }

#if defined __arm__
    fe.__fpscr |= __fpscr_trap_divbyzero;
#elif defined __i386__
    fe.__control &= ~FE_DIVBYZERO;
    fe.__mxcsr &= ~_MM_MASK_DIV_ZERO;
#else
#error unknown processor architecture
#endif

    if (fesetenv(&fe) != 0) {
        cout<<"ERROR - Unable to trap div by zero errors"<<endl;
        raise(SIGINT);
    }
}
#endif

或者您的另一个选择是通过将以下内容添加到您的 OTHER_CFLAGS 构建设置中来启用 xcode 中的标志，该标志将引发具有所有未定义行为的异常

-fcatch-undefined-behavior

【讨论】：