C++标准是否保证使用异常进行堆栈展开？

Question

关于堆栈展开，C++标准说：

在完成异常对象的初始化 ([except.throw]) 直到完成异常处理程序的激活([except.handle])期间，异常被视为未处理。这包括堆栈展开。

参见当前标准的第15.5.3节。我试图理解最后一句话 (This includes stack unwinding.) 所指的是什么：

• 它意味着编译器必须负责展开堆栈吗？
• 还是说展开堆栈是否进行取决于编译器？

这个问题源于以下代码片段：

#include <iostream>
#include <exception>

struct S{
    S() { std::cout << " S constructor" << std::endl; }
    virtual ~S() { std::cout << " S destructor" << std::endl; }
};

void f() {
    try{throw(0);}
    catch(...){}
}

void g() {
    throw(10);
}

int main() {
    S s;
    f();
    //g();
}

现在：

1. 如果按照原样运行它（捕获异常），则会给出堆栈展开的提示。
2. 如果将f();注释掉并取消注释g();（不捕获异常），则可以得到堆栈未被展开的提示。

因此，这两个实验似乎支持上面的第一个要点；clang++和g++都对结果达成了一致意见（但这并不是一个判别标准）。

另外，我觉得很奇怪的是，标准非常小心地指定了对象的“存活时间”和“持续时间”，却在这里留下了一个阴影。

是否有人可以澄清？未捕获异常的堆栈展开是否得到了标准的保证？如果是，那在哪里？如果不是，为什么？

- fedino

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在发布的程序中，在堆栈展开期间s并没有被销毁。它会在f()返回后被销毁。 - aschepler

Answer 1

标准是否保证未捕获异常的堆栈展开？

标准只保证对于已捕获的异常进行堆栈展开([except.handle]/9):

如果没有找到匹配的处理程序，则会调用函数std::terminate(); 在调用std::terminate()之前是否展开堆栈由实现定义。否则就是实现定义。

如果没有展开堆栈，为什么？

在发生未捕获的异常时，标准导致调用std::terminate，表示程序执行结束。 如果您有某些特定于平台的方式记录系统在那个时间的状态信息，则可能不希望该状态受到堆栈展开的干扰。

如果你不这样做...那么你无论如何都不关心。

如果您真的需要始终展开堆栈，则可以将您的main代码 (以及任何线程函数) 放入try {} catch(...) {throw;}块中。

- Nicol Bolas

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如果您确实需要堆栈始终处于未解开状态，那么可以将主要代码放在try {} catch(...) {throw;}块中。那么线程呢？我有直觉认为在这种情况下，各个线程入口函数也需要try-catch块。 - Johann Gerell

@JohannGerell：我认为如果线程函数以异常退出，那就是未定义行为（UB）。 - Kerrek SB

@KerrekSB 不是“终止”，而是“终止”。 - T.C.

我的程序经常以类似于 int main2(); int main() { try { return main2(); } catch(...) { global_handler(); } } 的东西开始。 - M.M