Джонсон Харт - Системное программирование в среде Windows
__try {
/* Блок кода. */
} _finally {
/* Обработчик завершения (блок finally). */
}
Выход из try-блока
Обработчик завершения выполняется всякий раз, когда в соответствии с логикой программы осуществляется выход из try-блока по одной из следующих причин:
• Достижение конца try-блока и "проваливание" в обработчик завершения.
• Выполнение одного из следующих операторов таким образом, что происходит выход за пределы блока:
return
break
goto[19]
longjmp
continue
__leave[20]
• Исключение.
Аварийное завершение
Любое завершение выполнения программы по причинам, отличным от достижения конца try-блока и "проваливания вниз" или выполнения оператора __leave, считается аварийным завершением. Результатом выполнения оператора __leave является переход в конец блока __try и передача управления вниз по тексту программы, что намного эффективнее простого использования оператора goto, поскольку не требует разворачивания стека. Для определения того, каким образом завершилось выполнение try-блока, в обработчике завершения используется следующая функция:
BOOL AbnormalTermination(VOID)
При аварийном завершении выполнения блока эта функция возвращает значение TRUE, при нормальном — FALSE.
Примечание
Завершение будет считаться аварийным, даже если, например, последним оператором try-блока был оператор return.
Выполнение обработчика завершения и выход из него
Обработчик завершения, или блок __finally, выполняется в контексте блока или функции, работу которых он отслеживает. Управление может переходить от оператора завершения к следующему оператору. Существует и другая возможность, когда обработчик завершения выполняет оператор передачи управления (return, break, continue, goto, longjmp или __leave). Еще одной возможностью является выход из обработчика по причине возникновения исключения.
Сочетание блоков finally и except
Один try-блок может иметь только один блок finally или только один блок except, но не может иметь оба указанных блока одновременно. Поэтому нижеприведенный код вызовет появление ошибок на стадии компиляции.
__try {
/* Блок контролируемого кода. */
} __except (filter_expression) {
/* Блок обработчика исключений. */
} __finally {
/* Так делать нельзя! Это приведет к ошибке на стадии компиляции. */
}
Вместе с тем, допускается вложение одного блока в другой, что используется довольно часто. Нижеприведенный код является вполне работоспособным и обеспечивает гарантированное удаление временных файлов при выходе из цикла под управлением программы или в результате возникновения исключения. Эта методика оказывается удобной и в тех случаях, когда требуется обеспечить гарантированную отмену блокирования файлов, что будет использовано в программе 4.2. Кроме того, в коде имеется внутренний блок try…except, размещенный в том месте программы, где выполняются вычисления, в которых участвуют вещественные числа.
__try { /* Внешний блок try-except. */
while (…) __try { /* Внутренний блок try-finally. */
hFile = CreateFile(TempFile, …);
if(…) __try { /* Внутренний блок try-except. */
/* Разрешить FP-исключения. Выполнить вычисления. */
…
} __except(EXCEPTION_EXECUTE_HANDLER) {
… /* Обработать FP-исключение. */
_clearfp();
}
… /* Обработка исключений, не являющихся FP-исключениями. /*
} __finally { /* Конец цикла while. */
/* Выполняется на КАЖДОЙ итерации цикла. */
CloseHandle(hFile);
DeleteFile(TempFile);
}
} __except (filter-expression) {
/* Обработчик исключений. */
}
Глобальное и локальное разворачивание стека
Исключения и аварийные завершения вызывают глобальное разворачивание стека (global stack unwind) в поиске обработчика, как было показано на рис. 4.1. Предположим, например, что в отслеживаемом блоке примера, приведенного в конце предыдущего раздела, исключение возникает прежде, чем активизируются FP-исключения. Тогда перед обработчиком исключения в стеке могут находиться многочисленные обработчики завершения.
Вспомните, что структура стека является динамической, как показано на рис. 4.1, и что в стеке, наряду с другими данными, хранятся данные обработчиков исключений и завершения. Фактическое содержимое стека в любой момент времени зависит от следующих факторов:
• Статической структуры программных блоков.
• Динамической структуры программы, отражаемой в последовательности открытых вызовов функций.
Обработчики завершения: завершение процессов и потоков
Обработчики завершения не выполняются, если выполнение процесса или потока было прекращено независимо от того, было ли это инициировано самим процессом путем использования функций ExitProcess или ExitThread, или вызвано извне, например, инициировано вызовом функций TerminateProcess или TerminateThread из другого места в программе. Поэтому ни одна из этих функций не должна вызываться процессом или потоком внутри блоков try…except или try…finally.
Обратите также внимание, что выполнение функции библиотеки С exit или возврат из функции main приводят к выходу из процесса.
SEH и обработка исключений в C++
При обработке исключений в C++ используются ключевые слова catch и throw, а сам механизм исключений реализован с использованием SEH. Тем не менее, обработка исключений в C++ и SEH — это разные вещи. Их совместное применение требует внимательного обращения, поскольку обработчики исключений, написанные пользователем и сгенерированные C++, могут взаимодействовать между собой и приводить к нежелательным последствиям. Например, находящийся в стеке обработчик __except может перехватить исключение C++, в результате чего данное исключение так и не дойдет до обработчика C++.
Возможно и обратное, когда, например, обработчик C++ перехватит SEH-исключение, сгенерированное функцией RaiseException. Документация Microsoft рекомендует полностью отказаться от использования обработчиков Windows в программах на C++ и ограничиться применением в них только обработчиков исключений C++.
Кроме того, обработчики исключений или завершения Windows не осуществляют вызов деструкторов, что в ряде случаев необходимо для уничтожения экземпляров объектов C++.
Пример: использование обработчиков завершения для повышения качества программ
Обработчики исключений и завершения позволяют повысить надежность программ как за счет упрощения процедуры восстановления программы после возникновения ошибок и исключений, так и за счет гарантированного освобождения ресурсов и отмены блокирования файлов в критических ситуациях.
В программе toupper (программа 4.2) эти моменты иллюстрируются с привлечением идей, почерпнутых в программном коде предшествующих примеров. toupper обрабатывает несколько файлов, имена которых указываются в командной строке, переписывая их с преобразованием всех букв в верхний регистр. Имена преобразованных файлов получаются путем добавления префикса UC_ к исходным именам, и согласно "спецификации" программы запись поверх существующих файлов не производится. Преобразование файлов осуществляется в памяти машины, поэтому для каждого файла выделяется большая буферная область (достаточная для размещения всего файла). Кроме того, чтобы исключить любую возможность изменения файлов другими процессами, а также для того, чтобы вновь создаваемые выходные файлы строго соответствовали преобразованным входным файлам, оба вида файлов блокируются во время обработки. Понятно, что на каждой стадии обработки существует вероятность возникновения самых различных сбойных ситуаций, но в программе должна быть предусмотрена защита от подобных ошибок, и она должна располагать средствами, позволяющими ей восстановить свое нормальное состояние и попытаться обработать все остальные файлы, имена которых были указаны в командной строке. Программа 4.2 решает все эти задачи, обеспечивая разблокирование файлов во всех необходимых случаях без применения громоздкой логики операторов ветвления, к которым пришлось бы прибегнуть, если бы не были использованы средства SEH. Более подробные комментарии к программе содержатся в программном коде, находящемся на Web-сайте книги.
Программа 4.2. toupper: обработка файлов с восстановлением нормального состояния программы после сбоев/* Глава 4. Команда toupper. */
