sjlj (setjump/longjump)与dwarf-2为mingw32两种异常处理模型的实现。sjlj有着开销,而随linux发行的mingw32开发库包都是用sjlj版编译的,而Qt却采用dwarf-2版,那么两者之间有多少差异,本文就这问题对两版的异常代码的反汇编进行分析比较。

我使用mingw-w65-i686-810的sjlj与dwarf-2两个版本对下面异常代码编译。

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__attribute__((dllimport)) int dllfunc();
int main()
{
    dllfunc();
    //_create_locale(LC_ALL, "C");
    printf("abc");
    //return 0;

    try
    {
        try
        {
            throw std::exception();
        }
        catch(std::exception&)
      {
            std::rethrow_exception(std::current_exception());
      }
        
    }
    catch(int)
    {
        
    }
    catch(std::exception& e)
    {
        std::cout << e.what() << std::endl;
    }
    catch(...)
    {
        std::cout << "unknown" << std::endl;
    }
    return 0;
}

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代码逻辑:

两层 try/catch,

1. 里层 try/catch

1.1 try块, throw 异常

1.2 catch块, rethrow

2. 外层 try/catch

2.1 有三catch分支。

 

开刷前,先定义一下。

如果将 try/catch 去除 c++语言特性后,基本就是一种由c++库还有c++编译器共同管理的 goto。

throw相当于goto, catch相当于label(一种以类型区分的)。

那么c++编译器与c++库为我们提供了什么样的管理呢?

c++编译器

0. 利用c++支持对象析构进行try块保护。

1. 将 throw 关键字生成汇编 call __cxa_throw,调用 c++库的函数。

2. 为每个catch块生成代码片断,只能通过jmp跳转进来。

2.1 开头 call __cxa_begin_catch。

2.2 结尾 call __cxa_end_catch。

2.3 最后跳出到 try/catch块逻辑代码的下条执行指令。

3. 为同一try/catch块的所有catch块产生分支控制代码。

4. 为try块的析构代码产生跳转入口。

5. 为每一层try/catch块生成 uncaught 代码块,调用 _Unwind_Resume。

c++库:

1. __cxa_throw,马上_Unwind_RaiseException。跳转到当前最里面一层 try/catch的支路控制代码片断。

2. _Unwind_Resume,向上继续展开。

3. std::rethrow_exception,调用 __gcclibcxx_demangle_callback,

3.1 要么有 catch可达跳回到原来代码的控制流,直接离开std::rethrow_exception的调用上下文。

3.2 要么从__gcclibcxx_demangle_callback返回,执行terminate结束进程。

 

sjlj 版的反汇编代码比 dwarf-2 版的多了50行。

先来看dwarf-2的反汇编代码 

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  1  <+0>:    lea    0x4(%esp),%ecx
  2  <+4>:    and    $0xfffffff0,%esp
  3  <+7>:    pushl  -0x4(%ecx)
  4  <+10>:    push   %ebp
  5  <+11>:    mov    %esp,%ebp
  6  <+13>:    push   %esi
  7  <+14>:    push   %ebx
  8  <+15>:    push   %ecx
  9  <+16>:    sub    $0x2c,%esp
 10  <+19>:    call   0x401890 <__main>
 11  <+24>:    mov    0x4071a4,%eax
 12  <+29>:    call   *%eax
 13  <+31>:    movl   $0x404045,(%esp)
 14  <+38>:    call   0x4027c4 <printf>
 15  <+43>:    movl   $0x4,(%esp)
 16  <+50>:    call   0x4017ac <__cxa_allocate_exception>
 17  <+55>:    mov    %eax,%ebx
 18  <+57>:    mov    %ebx,%ecx
 19  <+59>:    call   0x402890 <std::exception::exception()>
 20  <+64>:    movl   $0x4017d4,0x8(%esp)
 21  <+72>:    movl   $0x4042a8,0x4(%esp)
 22  <+80>:    mov    %ebx,(%esp)
 23  <+83>:    call   0x401794 <__cxa_throw>
 24  <+88>:    mov    $0x0,%eax
 25  <+93>:    jmp    0x401723 <main()+355>
 26  <+98>:    mov    %edx,%ecx
 27  <+100>:    cmp    $0x2,%ecx
 28  <+103>:    je     0x40162b <main()+107>
 29  <+105>:    jmp    0x401663 <main()+163>
 30  <+107>:    mov    %eax,(%esp)
 31  <+110>:    call   0x4017a4 <__cxa_begin_catch>
 32  <+115>:    mov    %eax,-0x1c(%ebp)
 33  <+118>:    lea    -0x28(%ebp),%eax
 34  <+121>:    mov    %eax,(%esp)
 35  <+124>:    call   0x4017cc <_ZSt17current_exceptionv>
 36  <+129>:    lea    -0x28(%ebp),%eax
 37  <+132>:    mov    %eax,(%esp)
 38  <+135>:    call   0x4017c4 <_ZSt17rethrow_exceptionNSt15__exception_ptr13exception_ptrE>
 39  <+140>:    mov    %eax,%esi
 40  <+142>:    mov    %edx,%ebx
 41  <+144>:    lea    -0x28(%ebp),%eax
 42  <+147>:    mov    %eax,%ecx
 43  <+149>:    call   0x4017ec <_ZNSt15__exception_ptr13exception_ptrD1Ev>
 44  <+154>:    call   0x40179c <__cxa_end_catch>
 45  <+159>:    mov    %esi,%eax
 46  <+161>:    mov    %ebx,%edx
 47  <+163>:    cmp    $0x1,%edx
 48  <+166>:    je     0x40166f <main()+175>
 49  <+168>:    cmp    $0x2,%edx
 50  <+171>:    je     0x401683 <main()+195>
 51  <+173>:    jmp    0x4016ca <main()+266>
 52  <+175>:    mov    %eax,(%esp)
 53  <+178>:    call   0x4017a4 <__cxa_begin_catch>
 54  <+183>:    mov    (%eax),%eax
 55  <+185>:    mov    %eax,-0x24(%ebp)
 56  <+188>:    call   0x40179c <__cxa_end_catch>
 57  <+193>:    jmp    0x401618 <main()+88>
 58  <+195>:    mov    %eax,(%esp)
 59  <+198>:    call   0x4017a4 <__cxa_begin_catch>
 60  <+203>:    mov    %eax,-0x20(%ebp)
 61  <+206>:    mov    -0x20(%ebp),%eax
 62  <+209>:    mov    (%eax),%eax
 63  <+211>:    add    $0x8,%eax
 64  <+214>:    mov    (%eax),%eax
 65  <+216>:    mov    -0x20(%ebp),%edx
 66  <+219>:    mov    %edx,%ecx
 67  <+221>:    call   *%eax
 68  <+223>:    mov    %eax,0x4(%esp)
 69  <+227>:    movl   $0x6ff07a00,(%esp)
 70  <+234>:    call   0x4017b4 <_ZStlsISt11char_traitsIcEERSt13basic_ostreamIcT_ES5_PKc>
 71  <+239>:    movl   $0x4017bc,(%esp)
 72  <+246>:    mov    %eax,%ecx
 73  <+248>:    call   0x4017f4 <_ZNSolsEPFRSoS_E>
 74  <+253>:    sub    $0x4,%esp
 75  <+256>:    call   0x40179c <__cxa_end_catch>
 76  <+261>:    jmp    0x401618 <main()+88>
 77  <+266>:    mov    %eax,(%esp)
 78  <+269>:    call   0x4017a4 <__cxa_begin_catch>
 79  <+274>:    movl   $0x404049,0x4(%esp)
 80  <+282>:    movl   $0x6ff07a00,(%esp)
 81  <+289>:    call   0x4017b4 <_ZStlsISt11char_traitsIcEERSt13basic_ostreamIcT_ES5_PKc>
 82  <+294>:    movl   $0x4017bc,(%esp)
 83  <+301>:    mov    %eax,%ecx
 84  <+303>:    call   0x4017f4 <_ZNSolsEPFRSoS_E>
 85  <+308>:    sub    $0x4,%esp
 86  <+311>:    call   0x40179c <__cxa_end_catch>
 87  <+316>:    jmp    0x401618 <main()+88>
 88  <+321>:    mov    %eax,%ebx
 89  <+323>:    call   0x40179c <__cxa_end_catch>
 90  <+328>:    mov    %ebx,%eax
 91  <+330>:    mov    %eax,(%esp)
 92  <+333>:    call   0x402770 <_Unwind_Resume>
 93  <+338>:    mov    %eax,%ebx
 94  <+340>:    call   0x40179c <__cxa_end_catch>
 95  <+345>:    mov    %ebx,%eax
 96  <+347>:    mov    %eax,(%esp)
 97  <+350>:    call   0x402770 <_Unwind_Resume>
 98  <+355>:    lea    -0xc(%ebp),%esp
 99  <+358>:    pop    %ecx
100  <+359>:    pop    %ebx
101  <+360>:    pop    %esi
102  <+361>:    pop    %ebp
103  <+362>:    lea    -0x4(%ecx),%esp
104  <+365>:    ret    

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我们的主要代码逻辑只有20-30条指令

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 当 throw时,__cxa_throw函数是不会返回的, 如同goto最后是跳转到他处,若被本层catch处理完才会跳转回来<+88>。

然后看c++编译器为我们生成的异常代码 。

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