为什么在异常情况下析构函数不会被调用？

Question

我本来期望在这个程序中 A::~A() 会被调用，但现在没有被调用：

#include <iostream>

struct A {
  ~A() { std::cout << "~A()" << std::endl; }
};

void f() {
  A a;
  throw "spam";
}

int main() { f(); }

然而，如果我把最后一行改成

。

int main() try { f(); } catch (...) { throw; }

然后调用A::~A()。

我正在使用来自Visual Studio 2005的"Microsoft (R) 32-bit C/C++ Optimizing Compiler Version 14.00.50727.762 for 80x86"进行编译。命令行是cl /EHa my.cpp。

编译器像往常一样正确吗？标准在这个问题上是怎么说的？

- Constantin

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仅供参考，我在Visual C++ 2003中使用相同的代码重现了这个问题。支持该问题。 - paercebal

Answer 1

析构函数未被调用是因为在堆栈展开之前，未处理的异常调用了terminate()。

具体的C++规范细节超出了我的知识范围，但使用gdb和g++进行调试跟踪似乎证实了这一点。

根据草案标准第15.3条第9款：

9. 如果程序中没有找到匹配的处理程序，则调用函数terminate()（_except.terminate_）。在调用terminate()之前是否展开堆栈是由实现定义的。

- Jason Turner

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赞成引用官方标准文档。 - comfreak

Answer 2

C++语言规范指出： 在从try块到throw表达式的路径上构造的自动对象调用析构函数的过程称为“堆栈展开”。 您原始的代码中没有包含try块，因此堆栈展开不会发生。

- Alex Che

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所选答案提到了terminate函数，这是最终原因。然而，我认为这个答案更接近正确的答案。如果不使用try，似乎堆栈展开不会发生，这就是析构函数不会被调用的原因。我的实验似乎表明，在正确的错误被捕获之前，析构函数会被调用，而不是在catch后面的代码块运行时才调用。 - Zheng Liu

Answer 3

抱歉，我手头没有标准的副本。

我想要一个明确的答案，所以有人能分享一下具体情况吗：

据我了解，只有在以下情况下才会调用terminate():

• 异常处理机制找不到抛出异常的处理程序。
  以下是更具体的情况：
  • 在堆栈展开期间，异常逃脱了析构函数。
  • 抛出表达式时，异常逃脱了构造函数。
  • 异常逃脱了非局部静态（即全局）对象的构造函数/析构函数。
  • 异常逃脱了使用atexit()注册的函数。
  • 异常逃脱了main()。
• 当当前没有异常正在传播时，尝试重新抛出异常。
• 未预期的异常通过异常规范从带有异常规范的函数中逃逸（通过unexpected）。

- Martin York

Answer 4

这个问题很容易在Google上找到答案，但我在这里分享一下我的情况。

请确保您的异常不会越过extern "C"边界或使用MSVC选项/EHs（启用C++异常 = 是，带有Extern C函数 (/EHs)）

- light_keeper

Answer 5

在第二个示例中，当它离开try{}块时，dtor被调用。

在第一个示例中，在离开main()函数后，程序关闭时调用dtor --- 此时cout可能已经被销毁。

- James Curran

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不，这是错误的。析构函数保证在程序离开 main 之前被调用。cout 析构函数保证在此之后被调用。 - Konrad Rudolph

更正：在离开f之前必须调用a的析构函数！ - Konrad Rudolph

此外，第一个示例中程序永远不会离开main函数，而是通过“未预期异常”终止。 - ejgottl

@ejgottl：这个例子不符合通过terminate()或unexpected()终止的任何条件。unexpected()需要一个throw规范，而terminate()需要在dtor中有一个异常。 - James Curran

@ejgotti：无论如何，即使调用了terminate()，当它关闭时，cout也会停止工作，这就是我的观点。 - James Curran

@James：在离开函数f()之前，必须调用所有局部对象的析构函数，无论它是如何离开的（返回/异常）。否则，RAII将无法工作。仍在研究为什么会调用terminate()，因为它永远不会返回，所以没有堆栈展开。 - Martin York

Answer 6

我也认为编译器不会生成与“a”相关的代码，因为它没有被引用，但这不是正确的行为，因为析构函数执行了必须执行的操作。

所以，我在VS2008/vc9（+SP1）中尝试了Debug和Release，并且在抛出异常后调用了~A，从f()中退出 - 如果我没错的话，这是正确的行为。

现在我刚刚在VS2005/vc8（+SP1）中尝试了一下，结果是相同的行为。

我使用断点来确保。我刚刚检查了控制台，也有“~A”消息。也许你在其他地方做错了？

- Klaim

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我创建了一个文本文件，其中包含第一个示例（不使用try），打开“Visual Studio 2005命令提示符”并使用cl /EHa my.cpp编译文件。 运行结果： 此应用程序已请求运行时以异常方式终止。 请联系应用程序的支持团队以获取更多信息。 - Constantin

我不熟悉命令行中的编译参数，但我猜想它与发布模式类似，如果没有try/catch语句，代码将无法通过throw指令（这是我尝试时发生的情况），应用程序将会“崩溃”（这是期望的行为）。 - Klaim

经过查看汇编清单，我相信优化默认是关闭的。所以更接近于调试模式。顺便说一下，请注意paercebal的评论，他/她已经成功在VS2003中复现了这个问题。 - Constantin