终止处理程序可以抛出异常吗？

Question

以下程序的定义行为是什么？

#include <iostream>
#include <exception>
#include <cstdlib>

void i_throw()
{
    std::cout << "i_throw()" << std::endl;
    // std::terminate() is noexcept so if the terminate handler throws...
    // then the terminate handler is called...
    // std::terminate is [[noreturn]] so don't return
    try
    {
        throw 7;
    }
    catch(...)
    {
        std::cout << "caught exception, re-throw()-ing" << std::endl;
        throw;
    }
    std::cout << "got here!" << std::endl;
    std::abort();
}

int main()
{
    std::set_terminate(i_throw);
    throw;
    std::terminate();
}

使用 gcc 和 clang 我得到以下输出：

i_throw()
caught exception, re-throw()-ing
Aborted (core dumped)

在前几个 cmets 后编辑的示例。

（我不知道为什么我同时拥有throw; 和std::terminate();。我不想更改示例，所以就假装只有这两者之一。）

Answer 1

上面的问题可以归结为理解下面两个代码sn-ps的行为。

示例 1： 无异常抛出

int main()
{
    try{
        throw;
    }catch(...){
        std::cout<<"caught"<<endl;  //we never reach here
    }
    return 0;
}

如果你运行上面的代码，它会崩溃如下

terminate called without an active exception
Aborted (core dumped)

示例 2： 抛出活动异常

int main()
{
    try{
        throw 7;
    }catch(...){
        std::cout<<"caught"<<endl;  //will be caught
    }
    return 0;
}

运行它会产生可预测的输出

caught

如果您生成代码的程序集 (g++ -S option)。您会注意到以下 cxx_abi 调用 throw vs throw 7

throw; 被转换为call __cxa_rethrow

和

throw 7; 被转换为call __cxa_throw

这是__cxa_throw的代码

extern "C" void
__cxxabiv1::__cxa_throw (void *obj, std::type_info *tinfo,
             void (_GLIBCXX_CDTOR_CALLABI *dest) (void *))
{
  PROBE2 (throw, obj, tinfo);

  __cxa_eh_globals *globals = __cxa_get_globals ();
  globals->uncaughtExceptions += 1;

  // code removed for brevity 
  //.......
  // Below code throws an exception to be caught by caller

  #ifdef _GLIBCXX_SJLJ_EXCEPTIONS
    _Unwind_SjLj_RaiseException (&header->exc.unwindHeader);
  #else
    _Unwind_RaiseException (&header->exc.unwindHeader);
  #endif

  // Some sort of unwinding error.  Note that terminate is a handler.
  __cxa_begin_catch (&header->exc.unwindHeader);
  std::terminate ();
}

因此，在操作码中throw 7; 将被相应的catch(...) 捕获，并将被throw; 重新抛出

这是__cxa__rethrow的代码

extern "C" void
__cxxabiv1::__cxa_rethrow ()
{
  __cxa_eh_globals *globals = __cxa_get_globals ();
  __cxa_exception *header = globals->caughtExceptions; // We are not re

  globals->uncaughtExceptions += 1;

  // Watch for luser rethrowing with no active exception.
  if (header)
    {
      // Code removed for brevity
      // .....
      // Below code rethrows the exception
      #ifdef _GLIBCXX_SJLJ_EXCEPTIONS
      _Unwind_SjLj_Resume_or_Rethrow (&header->unwindHeader);
      #else
      #if defined(_LIBUNWIND_STD_ABI)
      _Unwind_RaiseException (&header->unwindHeader);
      #else
      _Unwind_Resume_or_Rethrow (&header->unwindHeader);
      #endif
      #endif
    }
  std::terminate ();
}

在这两种情况下，我们都可以看到 std::terminate() 尚未从 __cxx_* 调用。被上面的 abi 抛出后，我们在代码中的以下位置。

终止代码请参考cxx_abi。

void
__cxxabiv1::__terminate (std::terminate_handler handler) throw ()
{
  __try 
    {
      handler ();      // Our handler has thrown an int exception
      std::abort ();
    } 
  __catch(...)  // Exception is caught here and process is aborted.
    { std::abort (); } 
}

void
std::terminate () throw()
{
  __terminate (get_terminate ());
}

总结

据我了解，处理程序重新抛出异常会导致在__cxxabiv1::__terminate 中捕获重新抛出的异常。它在哪里调用abort()。显然，std::terminate() [from __cxa_rethrow] 方法没有出现，这就是为什么控件从未到达std::cout << "got here!" << std::endl;

无限递归

如果我们将 terminate_handler 更改为以下内容会发生什么：

void i_throw()
{
    std::cout << "i_throw()" << std::endl;
    throw;
    std::cout << "got here!" << std::endl;
    std::abort();
}

要理解这一点，我们可以查看上面提到的__cxa_rethrow()。

由于没有抛出活动异常，__cxa_rethrow() 最终会调用std::terminate()，从而导致无限递归。