std::async 如何“存储”任意异常？

Question

我无法理解std::async 怎么可能存储任何异常，而不仅仅是源自std::exception 的东西。我玩弄了下面的代码

#include <iostream>
#include <future>
#include <chrono>

void f()
{
    std::cout << "\t\tIn f() we throw an exception" << std::endl;
    throw 1; // throw an int
}

int main()
{
    std::future<void> fut = std::async(std::launch::async, f);
    std::cout << "Main thread sleeping 1s..." << std::endl;
    std::this_thread::sleep_for(std::chrono::seconds(1)); // sleep one second
    std::cout << "Main thread waking up" << std::endl;
    try
    {
        fut.get();
    }
    catch(...)
    {
        std::cout << "We caught an exception!" << std::endl;
        throw; // rethrow
    }
}

我异步启动f()，然后在f 中抛出一个int。神奇的是，int 被std::async 返回的未来捕获并存储。我知道catch(...)std::async 中的异常是可能的，但是后者如何在不知道异常类型的情况下存储它呢？异常不是从某个基类派生的（在这种情况下，也许可以通过一些Base::clone“克隆”它），但可以是任何异常。我们能不能神奇地“推断”出异常类型？

总结一下，我的问题是：

我们如何在对象中存储任意异常，然后在不知道异常类型的情况下稍后重新抛出它？

Answer 1

std::async 可以在std::thread 和std::packaged_task 之上实现。

std::packaged_task 可以（部分）在std::exception_ptr 和相关函数（线程退出就绪函数除外）之上实现。

std::exception_ptr及相关函数不能用C++编写。

Answer 2

我不确定这是否能准确回答您的问题，但这个示例可能会有所帮助。

我编译了以下内容：

int main()
{
    throw 1;
}

用命令

g++ -fdump-tree-gimple -std=c++11 main.cpp -o main

gimple（gcc 的中间输出）是：

int main() ()
{
  void * D.1970;
  int D.1974;

  D.1970 = __cxa_allocate_exception (4);
  try
    {
      MEM[(int *)D.1970] = 1;
    }
  catch
    {
      __cxa_free_exception (D.1970);
    }
  __cxa_throw (D.1970, &_ZTIi, 0B);
  D.1974 = 0;
  return D.1974;
}

所以它使用代表类型的符号地址调用__cxa_throw。在本例中，类型为_ZTIi，即整数的mangled 类型。

编译时不可用的类型

类型符号只需要在运行时可用。在试图隐藏尽可能多的符号的动态库中，它需要确保任何未在内部捕获和处理的异常都是可用的。有关详细信息，请参阅 https://gcc.gnu.org/wiki/Visibility，尤其是 Problems with C++ exceptions (please read!) 部分。

看看这在使用具有不同命名方案的不同编译器编译的动态库之间是如何工作的会很有趣。