一：背景

1. 講故事

在項目中摸爬滾打幾年，應(yīng)該或多或少的見過有人把異常當(dāng)做業(yè)務(wù)邏輯處理的情況(┬＿┬)，比如說判斷一個數(shù)字是否為整數(shù),就想當(dāng)然的用try catch包起來，再進(jìn)行 int.Parse，如果拋異常就說明不是整數(shù)，簡單粗暴，也不需要寫正則或者其他邏輯，再比如一個字符串強(qiáng)制轉(zhuǎn)化為Enum，直接用Enum.Parse，可能是因為對異常的開銷不是特別了解，這種不好的使用習(xí)慣也許被官方發(fā)現(xiàn)了，后續(xù)給我們補(bǔ)了很多的Try前綴的方法，比如：int.TryParse , Enum.TryParse, dict.TryGetValue ,用代碼展示如下：

//原始寫法var num = int.Parse("1");//使用try方式var result = 0;var b = int.TryParse("1", out result);

用Try系列方法沒毛病，但這寫法讓人吐槽，還要單獨定義result變量，沒撤，官方還得靠我們這些開發(fā)者給他們發(fā)揚(yáng)光大 ，終于在C# 7.0 中新增了一個 out variables 語法糖。

//try out 變量模式var c = int.TryParse("1", out int result2);

這種 out 變量 模式就 了，一個方法獲取兩個值，還沒有拋異常的風(fēng)險。

二：為什么要用tryxxx方法

有了tryxxx方法之后，你就應(yīng)該明白微軟已經(jīng)在提醒我們開發(fā)人員不要濫用異常，尤其在可預(yù)知可預(yù)見的場景下，畢竟他們知道異常的開銷真的是太大了，不知者不怪哈。

1. 肉眼看得見的低性能

為了讓大家肉眼能看見，我們就用異常方法和tryxxx方法做一個性能比較，迭代50w次，看看各自的性能如何？

for (int i = 0; i < 3; i++){var watch = Stopwatch.StartNew();for (int k = 0; k < 50000; k++){try{var num = int.Parse("xxx");}catch (Exception ex) { }}watch.Stop();Console.WriteLine($"i={i + 1},耗費：{watch.ElapsedMilliseconds}");}Console.WriteLine("---------------------------------------------");for (int i = 0; i < 3; i++){var watch = Stopwatch.StartNew();for (int k = 0; k < 50000; k++){var num = int.TryParse("xxx", out int reuslt);}watch.Stop();Console.WriteLine($"i={i + 1},耗費：{watch.ElapsedMilliseconds}");}Console.ReadLine();

看結(jié)果還挺嚇人的，相差480倍， 好熟悉的一個數(shù)字。。。 南朝四百八十寺，多少樓臺煙雨中

三： 異常的超強(qiáng)開銷

為什么異常有那么大的開銷？ 只有知己知彼才能心中有數(shù)，看過我多線程視頻的朋友應(yīng)該知道，線程的創(chuàng)建和銷毀代價都是非常大的，其中有一項就是需要代碼從用戶態(tài)切換到了內(nèi)核態(tài)，畢竟線程是操作系統(tǒng)層面的事情，和你CLR無關(guān)，CLR只是做了一層系統(tǒng)包裝而已，其實很多人都想不到，我們用的 try catch finally 底層也是封裝了操作系統(tǒng)層面的（Windows 結(jié)構(gòu)化異常處理），也叫做SEH，什么意思？ 就是當(dāng)你throw之后，代碼需要從用戶態(tài)切換到內(nèi)核態(tài)，這個開銷是不會小的，還有一個開銷來自于Exception中的StackTrace，這里面的值需要從當(dāng)前異常的線程棧中去抓取調(diào)用堆棧，棧越深，開銷就越大。

1. 從用戶態(tài)到內(nèi)核態(tài)

大家肯定會說，甭那么玄乎，凡事都要講個證據(jù), Do more,Talk less， 這里我準(zhǔn)備分兩種情況講解。

<1> 有catch情況

準(zhǔn)備在catch的時候阻塞住，然后抓它的dump文件。

public static void Main(string[] args){try{var num = int.Parse("xxx");}catch (Exception ex){Console.WriteLine(ex.Message);Console.ReadLine();}}

使用 !dumpstack 把當(dāng)前 0號線程 的所有托管和非托管堆棧全部打出來，簡化后如下：

0:000> ~0s ntdll!NtReadFile+0x14: 00007fff`f805aa64 c3 ret 0:000> !dumpstack OS Thread Id: 0x2bf0 (0) Current frame: ntdll!NtReadFile+0x14 Caller, Callee (MethodDesc 00007fffde3a40b8 +0x18 System.Console.ReadLine()) (MethodDesc 00007fff810d59f8 +0xa5 ConsoleApp4.Program.Main(System.String[])), calling (MethodDesc 00007fffde3a40b8 +0 System.Console.ReadLine()) 00000044433fc700 00007fffe07a29e0 clr!ExceptionTracker::CallCatchHandler+0x9c, calling clr!ExceptionTracker::CallHandler clr!ClrUnwindEx+0x40, calling ntdll!RtlUnwindEx ntdll!RtlRaiseException+0x4e, calling ntdll!RtlpCaptureContext clr!IL_Throw+0x114, calling clr!RaiseTheExceptionInternalOnly (MethodDesc 00007fffde4f95c0 System.Number.StringToNumber(System.String, System.Globalization.NumberStyles, NumberBuffer ByRef, System.Globalization.NumberFormatInfo, Boolean)), calling mscorlib_ni+0x53976a (MethodDesc 00007fffde3b5330 +0xae System.Number.ParseInt32(System.String, System.Globalization.NumberStyles, System.Globalization.NumberFormatInfo)), calling (MethodDesc 00007fffde4f95c0 +0 System.Number.StringToNumber(System.String, System.Globalization.NumberStyles, NumberBuffer ByRef, System.Globalization.NumberFormatInfo, Boolean)) (MethodDesc 00007fffde1ebfa8 +0x2eb System.Globalization.NumberFormatInfo..ctor(System.Globalization.CultureData)), calling (MethodDesc 00007fffde1eba68 +0 System.Globalization.CultureData.GetNFIValues(System.Globalization.NumberFormatInfo)) (MethodDesc 00007fff810d59f8 +0x49 ConsoleApp4.Program.Main(System.String[])), calling (MethodDesc 00007fffde3b1708 +0 System.Int32.Parse(System.String))

因為是堆棧，所以執(zhí)行流就要從后往前看，你會發(fā)現(xiàn)流程大概是這個樣子 int.Parse -> CLR -> ntdll -> CLR -> Console.ReadLine ，很顯然 ntdll.dll 是操作系統(tǒng)層級的一個核心文件，這就從用戶態(tài)切入到了內(nèi)核態(tài)，如果不是很明白，我畫一張簡圖吧。。。

<2>. 無catch處理

大家肯定很好奇，如果無catch會是怎么樣，大家也可以用windbg去挖一下。

public static void Main(string[] args){var num = int.Parse("xxx");}0:000> !dumpstack OS Thread Id: 0xd68 (0) Current frame: ntdll!NtTerminateProcess+0x14 Caller, Callee mscoreei!RuntimeDesc::ShutdownAllActiveRuntimes+0x285, calling KERNEL32!ExitProcessImplementation mscoreei!CLRRuntimeHostInternalImpl::ShutdownAllRuntimesThenExit+0x14, calling mscoreei!RuntimeDesc::ShutdownAllActiveRuntimes clr!EEPolicy::ExitProcessViaShim+0x9c clr!SafeExitProcess+0x9d, calling clr!EEPolicy::ExitProcessViaShim ntdll!KiUserExceptionDispatch+0x53, calling ntdll!NtRaiseException clr!RaiseTheExceptionInternalOnly+0x188426, calling clr!EEPolicy::HandleFatalError clr!IL_Throw+0x45, calling clr!LazyMachStateCaptureState (MethodDesc 00007fffde4f95c0 System.Number.StringToNumber(System.String, System.Globalization.NumberStyles, NumberBuffer ByRef, System.Globalization.NumberFormatInfo, Boolean)), calling mscorlib_ni+0x53976a (MethodDesc 00007fffde3b5330 +0xae System.Number.ParseInt32(System.String, System.Globalization.NumberStyles, System.Globalization.NumberFormatInfo)), calling (MethodDesc 00007fffde4f95c0 +0 System.Number.StringToNumber(System.String, System.Globalization.NumberStyles, NumberBuffer ByRef, System.Globalization.NumberFormatInfo, Boolean)) (MethodDesc 00007fffde1ebfa8 +0x2eb System.Globalization.NumberFormatInfo..ctor(System.Globalization.CultureData)), calling (MethodDesc 00007fffde1eba68 +0 System.Globalization.CultureData.GetNFIValues(System.Globalization.NumberFormatInfo)) (MethodDesc 00007fff810e59f8 +0x37 ConsoleApp4.Program.Main(System.String[])), calling (MethodDesc 00007fffde3b1708 +0 System.Int32.Parse(System.String))

可以看到進(jìn)程的退出邏輯給了托管程序入口 mscoreei.dll 而再也沒有進(jìn)入Main函數(shù)了， 為此我也補(bǔ)一張圖給大家看看

2. 抓取線程調(diào)用棧

當(dāng)大家慌慌張張的看到異常的時候，第一眼會去看異常信息是什么？ 第二眼會去看異常出在了哪一行代碼，這就是線程的調(diào)用棧，這個信息非常重要，可以快捷的幫助我們找到問題解決問題，放在Exception的StackTrace中，先上一段代碼。

public static void Main(string[] args){Run();Console.ReadLine();}public static void Run(){var ex = new FormatException("你的格式錯誤啦！！！");throw ex;}

<1> StackTrace何時塞入的

到目前為止還沒看到哪本書說到StackTrace是何時被塞入的？ 由于水平有限，我也試著探測一下下。

從代碼中可以看到不是在new的時候塞入的，那會是哪里呢？

<2> 從CLR中尋找答案

既然不在用戶代碼，那就到CLR中去看看，在windbg中用 dumpstack 去查看非托管堆棧。

0:000> !dumpstack OS Thread Id: 0x4090 (0) Current frame: ntdll!NtTerminateProcess+0x14 Caller, Callee clr!EETypeHashTable::FindItem+0x532, calling clr!NgenHashTable<EEClassHashTable,EEClassHashEntry,4>::PersistedBucketList::GetBucket clr!JIT_StrCns+0xd0, calling clr!HelperMethodFrameRestoreState (MethodDesc 00007fff810f5a08 +0x70 ConsoleApp4.Program.Run()), calling clr!IL_Throw clr!IL_Throw+0x45, calling clr!LazyMachStateCaptureState (MethodDesc 00007fff810f5a08 +0x70 ConsoleApp4.Program.Run()), calling clr!IL_Throw (MethodDesc 00007fff810f59f8 +0x28 ConsoleApp4.Program.Main(System.String[])), calling 00007fff81200488 (stub for ConsoleApp4.Program.Run())

從簡化后的流程看，懷疑是由 clr!HelperMethodFrameRestoreState 處理的，為什么這么說呢？ 因為我們定義的 FormatException ex 會傳給CLR的，不信可以用 kb 看一看。

0:000> kb# RetAddr : Args to Child : Call Site 00 00007fff`e07a3181 : 00000000`e0434352 0000006d`4a7fe938 0000017b`30ad2d48 0000017b`2f081690 : KERNELBASE!RaiseException+0x68 01 00007fff`e07a45f4 : ffffffff`fffffffe 0000017b`2ef02542 00000000`0000000a 0000017b`2f040910 : clr!RaiseTheExceptionInternalOnly+0x31f 02 00007fff`811d0950 : 00000000`70000001 00007fff`810c4140 0000006d`4a7fedb8 0000006d`4a7fec78 : clr!IL_Throw+0x114 03 00007fff`811d08b8 : 0000017b`30ad2d30 00007fff`810c4140 00000000`00000000 00007fff`00000000 : 0x00007fff`811d0950 04 00007fff`e0736c93 : 0000017b`30ad2d30 00007fff`810c4140 00000000`00000000 00007fff`00000000 : 0x00007fff`811d08b8 05 00007fff`e0736b79 : 00000000`00000000 00007fff`e0737aae 0000006d`4a7fefb8 00000000`00000000 : clr!CallDescrWorkerInternal+0x83 06 00007fff`e0737410 : 0000006d`4a7fefb8 0000006d`4a7ff048 0000006d`4a7feeb8 00000000`00000001 : clr!CallDescrWorkerWithHandler+0x4e 07 00007fff`e08dcaf2 : 0000006d`4a7fee00 00000000`00000001 00000000`00000001 0000017b`2efcecf0 : clr!MethodDescCallSite::CallTargetWorker+0x102 08 00007fff`e08dd4b3 : 00000000`00000001 00000000`00000000 0000017b`30ad2d30 0000017b`30ad2d30 : clr!RunMain+0x25f 09 00007fff`e08dd367 : 0000017b`2f040910 0000006d`4a7ff420 0000017b`2f040910 0000017b`2f082770 : clr!Assembly::ExecuteMainMethod+0xb7 0a 00007fff`e08dccb3 : 00000000`00000000 0000017b`2ef00000 00000000`00000000 00000000`00000000 : clr!SystemDomain::ExecuteMainMethod+0x643 0b 00007fff`e08dcc31 : 0000017b`2ef00000 00007fff`e08de090 00000000`00000000 00000000`00000000 : clr!ExecuteEXE+0x3f 0c 00007fff`e08de0a4 : ffffffff`ffffffff 00007fff`e08de090 00000000`00000000 00000000`00000000 : clr!_CorExeMainInternal+0xb2 0d 00007fff`e1208a61 : 00000000`00000000 00007fff`00000091 00000000`00000000 0000006d`4a7ff9f8 : clr!CorExeMain+0x14 0e 00007fff`e133a4cc : 00000000`00000000 00007fff`e08de090 00000000`00000000 00000000`00000000 : mscoreei!CorExeMain+0x112 0f 00007fff`f5cc4034 : 00007fff`e1200000 00000000`00000000 00000000`00000000 00000000`00000000 : MSCOREE!CorExeMain_Exported+0x6c 10 00007fff`f8033691 : 00000000`00000000 00000000`00000000 00000000`00000000 00000000`00000000 : KERNEL32!BaseThreadInitThunk+0x14 11 00000000`00000000 : 00000000`00000000 00000000`00000000 00000000`00000000 00000000`00000000 : ntdll!RtlUserThreadStart+0x21

其中第一行的 00 00007fffe07a3181 : 00000000e0434352 0000006d4a7fe938 0000017b30ad2d48 0000017b2f081690 : KERNELBASE!RaiseException+0x68中的第三個參數(shù)地址0000017b30ad2d48` 就是我們的異常類，打印出來看一下。

0:000> !do 0000017b30ad2d48 Name: System.FormatException MethodTable: 00007fffde285c38 EEClass: 00007fffde3930e0 Size: 160(0xa0) bytes File: C:WINDOWSMicrosoft.NetassemblyGAC_64mscorlibv4.0_4.0.0.0__b77a5c561934e089mscorlib.dll Fields:MT Field Offset Type VT Attr Value Name 00007fffde2059c0 40002a2 8 System.String 0 instance 0000017b30ad4c80 _className 00007fffde282a50 40002a3 10 ...ection.MethodBase 0 instance 0000000000000000 _exceptionMethod 00007fffde2059c0 40002a4 18 System.String 0 instance 0000000000000000 _exceptionMethodString 00007fffde2059c0 40002a5 20 System.String 0 instance 0000017b30ad2de8 _message 00007fffde2883d8 40002a6 28 ...tions.IDictionary 0 instance 0000000000000000 _data 00007fffde205b70 40002a7 30 System.Exception 0 instance 0000000000000000 _innerException 00007fffde2059c0 40002a8 38 System.String 0 instance 0000000000000000 _helpURL 00007fffde205dd8 40002a9 40 System.Object 0 instance 0000017b30ad2e98 _stackTrace 00007fffde205dd8 40002aa 48 System.Object 0 instance 0000017b30ad2f28 _watsonBuckets 00007fffde2059c0 40002ab 50 System.String 0 instance 0000000000000000 _stackTraceString 00007fffde2059c0 40002ac 58 System.String 0 instance 0000000000000000 _remoteStackTraceString 00007fffde2085a0 40002ad 88 System.Int32 1 instance 0 _remoteStackIndex 00007fffde205dd8 40002ae 60 System.Object 0 instance 0000000000000000 _dynamicMethods 00007fffde2085a0 40002af 8c System.Int32 1 instance -2146233033 _HResult 00007fffde2059c0 40002b0 68 System.String 0 instance 0000000000000000 _source 00007fffde2831f8 40002b1 78 System.IntPtr 1 instance 0 _xptrs 00007fffde2085a0 40002b2 90 System.Int32 1 instance -532462766 _xcode 00007fffde21e720 40002b3 80 System.UIntPtr 1 instance 0 _ipForWatsonBuckets 00007fffde1f5080 40002b4 70 ...ializationManager 0 instance 0000017b30ad2e18 _safeSerializationManager 00007fffde205dd8 40002a1 100 System.Object 0 shared static s_EDILock>> Domain:Value 0000017b2efe0af0:NotInit <<0:000> !do 0000017b30ad2e98 Name: System.SByte[] MethodTable: 00007fffde20dde8 EEClass: 00007fffde390920 Size: 120(0x78) bytes Array: Rank 1, Number of elements 96, Type SByte (Print Array) Content: .........../{...P.......@..Jm....Z.........................Jm....Y.............................. Fields: None

此時 _stackTrace 已經(jīng)有值了，畢竟Console上已經(jīng)打印出來了。

最后補(bǔ)充一下大家也可以通過 !threads 去找異常的線程，如下圖的中 System.FormatException 0000017b30ad2d48，然后通過 !printexception 去打印這個地址 0000017b30ad2d48 上異常對象。

0:000> !threads ThreadCount: 2 UnstartedThread: 0 BackgroundThread: 1 PendingThread: 0 DeadThread: 0 Hosted Runtime: noLock ID OSID ThreadOBJ State GC Mode GC Alloc Context Domain Count Apt Exception0 1 80c 0000016816f508f0 2a020 Preemptive 0000016818CCE3B8:0000016818CCFFD0 0000016816ef0b10 0 MTA System.FormatException 0000017b30ad2d486 2 12d8 0000016816f7b0e0 2b220 Preemptive 0000000000000000:0000000000000000 0000016816ef0b10 0 MTA (Finalizer) 0:000> !printexception 0000017b30ad2d48 Exception object: 0000017b30ad2d48 Exception type: System.FormatException Message: 你的格式錯誤啦！！！ InnerException: <none> StackTrace (generated):SP IP Function0000001F8F7FEE90 00007FFF811E0951 ConsoleApp4!ConsoleApp4.Program.Run()+0x710000001F8F7FEEE0 00007FFF811E08B9 ConsoleApp4!ConsoleApp4.Program.Main(System.String[])+0x29StackTraceString: <none> HResult: 80131537

三：總結(jié)

不要把異常當(dāng)做業(yè)務(wù)邏輯處理，這開銷有可能你承受不起，把那些真正不可期的情況留給異常吧，如: TimeoutException。。。

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的ntdll 异常代码0xc0000374_不要把异常当做业务逻辑，这性能可能你无法承受的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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