結(jié)束處理程序

——Windows核心編程學(xué)習(xí)手札之二十三

使用SEH可以只關(guān)注程序要完成任務(wù)，而運(yùn)行中發(fā)生的錯(cuò)誤，系統(tǒng)將會(huì)發(fā)現(xiàn)并通知。Windows引入SHE是為了便于操作系統(tǒng)的開發(fā)，使用SHE所造成的負(fù)擔(dān)主要由編譯程序來(lái)承擔(dān)，而不是由操作系統(tǒng)承擔(dān)。當(dāng)異常塊（exception block）出現(xiàn)時(shí)，編譯程序要生成特殊的代碼，產(chǎn)生一些表（table）來(lái)支持處理SHE的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，提供回調(diào)（callback）函數(shù)，操作系統(tǒng)可以調(diào)用這些函數(shù)，保證異常塊被處理。編譯程序還負(fù)責(zé)準(zhǔn)備棧結(jié)構(gòu)和其他內(nèi)部信息，供操作系統(tǒng)使用和參考。在編譯程序中增加SHE支持，不同的編譯商會(huì)以不同的方式實(shí)現(xiàn)SEH。SHE實(shí)際包含兩個(gè)主要功能：結(jié)束處理（termination handling）和異常處理（exception handling）。

一個(gè)結(jié)束處理程序能夠確保去調(diào)用和執(zhí)行一個(gè)代碼塊（結(jié)束處理程序，termination handling），而不管另外一段代碼（保護(hù)體，guarded body）是如何退出，結(jié)束處理程序的文法結(jié)構(gòu)如下：

?????? __try{

???????????????????? //guarded body

??????????? 。。。

???????? }

?????? __finally{

????????????? ?? //termination handler

?????????? 。。。

?????? }

__try和__finally關(guān)鍵字用來(lái)標(biāo)出處理程序兩段代碼的輪廓，操作系統(tǒng)和編譯程序共同確保結(jié)束處理程序中的__finally代碼塊能夠被執(zhí)行，不管保護(hù)體（try塊）是如何退出的，不論保護(hù)體中使用return，還是goto，或者是longjump，結(jié)束處理程序（finally塊）都將被調(diào)用。

盡管結(jié)束處理程序可以捕捉try塊過(guò)早退出的大多數(shù)情況，但當(dāng)線程或進(jìn)程被結(jié)束時(shí)，卻不能引起finally塊中的代碼執(zhí)行。當(dāng)調(diào)用ExitThread或ExitProcess時(shí)，將立即結(jié)束線程或進(jìn)程，而不會(huì)執(zhí)行finally塊中的任何代碼，另外，由于某個(gè)程序調(diào)用terminateThread或terminateProcess，線程或進(jìn)程將死掉，finally塊中的代碼也不執(zhí)行。某些C運(yùn)行期函數(shù)（如abort）要調(diào)用ExitProcess，也使finally塊中的代碼不能執(zhí)行，雖然沒(méi)有辦法阻止其他程序結(jié)束線程或進(jìn)程，但可以避免過(guò)早調(diào)用ExitThread和ExitProcess，以執(zhí)行finally塊中代碼。最好將return、continue、break、goto等語(yǔ)句從結(jié)束處理程序的try塊和finally塊中移出去，放在結(jié)束處理程序的外面，這樣使編譯程序產(chǎn)生較小的代碼，因?yàn)椴恍枰俨蹲?/span>try塊中的過(guò)早退出，也使編譯程序產(chǎn)生更快的代碼（因?yàn)閳?zhí)行局部展開的指令也不少），另外代碼更容易閱讀和維護(hù)。

為避免在try塊中使用return語(yǔ)句，microsoft在C/C++編譯程序中增加了__leave關(guān)鍵字。在try塊中使用__leave關(guān)鍵字會(huì)引起跳轉(zhuǎn)到try塊的結(jié)尾，即跳轉(zhuǎn)到try塊的右大括號(hào)，由于控制流自然地從try塊中退出并進(jìn)入finally塊，不產(chǎn)生系統(tǒng)開銷，不過(guò)需要增加BOOL型變量來(lái)指示函數(shù)的成功或失敗，當(dāng)然這個(gè)代價(jià)是很小的。按照這個(gè)方式利用結(jié)束處理程序來(lái)設(shè)計(jì)函數(shù)時(shí)，需要在進(jìn)入try塊之前，將所有資源句柄初始化為無(wú)效的值，然后在finally塊中查看那些資源被成功的分配，就可以知道那些要釋放。另外一種確定需要釋放資源的辦法是對(duì)成功分配的資源設(shè)置一個(gè)標(biāo)志，然后在finally塊中的代碼檢查標(biāo)志的狀態(tài)，來(lái)確定資源是否被釋放。

區(qū)分強(qiáng)制執(zhí)行finally塊的情況：

1）從try塊中進(jìn)入finally塊的正常控制流；

2）局部展開：從try塊中過(guò)早退出（goto、longjump、contiune、break、return等）強(qiáng)制控制轉(zhuǎn)移到finally塊，由于系統(tǒng)開銷比較大，盡量避免在try塊中過(guò)早退出，可使用__leave代替return；

3）全局展開（global unwind），發(fā)生時(shí)沒(méi)有明顯標(biāo)識(shí)，如引起一個(gè)內(nèi)存訪問(wèn)違規(guī)（memory access violation），一個(gè)全局展就會(huì)在finally塊執(zhí)行。

為了確定是那種情況引起finally塊執(zhí)行，可調(diào)用內(nèi)部函數(shù)（或內(nèi)蘊(yùn)函數(shù)，intrinsic function）Abnormal Termination：

?????? BOOL AbnormalTermination（）；

這個(gè)內(nèi)部函數(shù)只在finally塊中調(diào)用，返回一個(gè)Boolean值，指出與finally塊相結(jié)合的try塊是否過(guò)早退出，如果控制流離開try塊并自然進(jìn)入finally塊，則返回FALSE；如果控制流非正常退出try塊（由于goto/return/break/contiune語(yǔ)句引起的局部展開），或由于內(nèi)部訪問(wèn)違規(guī)或其他異常引起的全局展開，將返回TRUE，這里沒(méi)發(fā)區(qū)別finally塊的執(zhí)行是由于局部展開還是全局展開。

內(nèi)部函數(shù)是編譯程序識(shí)別的一種特殊函數(shù)，編譯程序?yàn)閮?nèi)部函數(shù)產(chǎn)生內(nèi)聯(lián)（inline）代碼而不是生成調(diào)用函數(shù)的代碼，例如，memcpy是一個(gè)內(nèi)部函數(shù)（如果指定/Oi編譯程序開關(guān)）當(dāng)編譯程序看到一個(gè)對(duì)memcpy的調(diào)用，直接將memcpy的代碼插入調(diào)用memcpy的 函數(shù)中，而不是生成一個(gè)對(duì)memcpy函數(shù)的調(diào)用，其作用是代碼的長(zhǎng)度增加了，但執(zhí)行速度加快了。

利用結(jié)束處理程序的理由：

1）簡(jiǎn)單錯(cuò)誤處理，所有清理工作在一個(gè)位置并且保證被執(zhí)行；

2）提高程序的可讀性；

3）使代碼更加容易維護(hù)；

4）如果使用得當(dāng)，具有最小的系統(tǒng)開銷。

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總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的结束处理程序——Windows核心编程学习手札之二十三的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

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