Windows C++异常处理深度解析：从栈 unwind 到 structured exceptions

本文档主要探讨了在Windows平台上C++异常处理机制的工作原理，特别是关于堆栈回溯（Unwinding the Stack）以及异常的抛出与捕获。作者James McNellis，作为微软Windows调试器的首席软件工程师，通过实例演示了如何利用C++的`throw`语句抛出`std::runtime_error`，以及在`try-catch`块中的异常处理流程。 首先，作者引入了异常处理的基本概念，指出在C++中，通过`throw`语句可以主动引发异常，例如`throw std::runtime_error{"oh no"};`。当代码执行到危险操作可能导致错误时，可以使用`try`块包围这些代码，然后在`catch`块中捕获并处理异常。例如： ```cpp try { // ...dangerous things... } catch (std::exception const& ex) { std::cout << ex.what() << '\n'; } ``` 然而，文档还提到了Windows特定的异常处理机制，即结构化异常（Structured Exception Handling，SEH），它提供了`__try`和`__except`关键字。这种方式允许程序员定义自定义的异常过滤器函数`MyExceptionFilter`来处理不同类型的异常。例如： ```cpp __try { // ...dangerous things... } __except (MyExceptionFilter(GetExceptionInformation())) { puts("oh no"); } ``` 接着，作者通过两个示例展示了异常处理在实际编程中的应用。第一个例子是试图修改一个常量变量`ConstantZero`，由于编译器会抛出`error C3892`，因为常量不能被赋值，这体现了C++的类型安全特性。而在第二个例子中，通过`const_cast`绕过了常量限制，演示了异常处理可能遇到的复杂情况。 文章深入剖析了当程序运行过程中发生错误时，堆栈回溯（unwinding）的过程，即系统如何跟踪调用堆栈，找出异常源并执行相应的处理逻辑。这对于调试和理解程序行为至关重要。 总结来说，这篇文档是针对Windows环境下C++异常处理机制的深入解析，涵盖了异常的抛出、`try-catch`和`structured exceptions`的使用，以及堆栈回溯的内部机制。这对于开发人员理解和优化C++代码的错误处理能力具有很高的实用价值。