C++函数标记为Extern "C"是否可以抛出异常？

Question

我有一些用C++编写的函数，尽管它们只在C++代码中调用，但我希望使用extern "C"来声明它们。是的，我知道这很奇怪，但出于一致性考虑，我们混合了C和C++声明，我想这样做。我只想确保将C++函数声明为extern "C"不会影响抛出行为。

声明应该类似于以下内容：

extern "C" void foo() {throw exception;}

int bar()
{
    try
    {
        foo();
    } catch (exception e) { return 1; }
}

- Will Brode

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相关问题 - Alexey Frunze

答案断言，如果从C++代码中抛出异常到实际的C代码（该代码不知道如何处理异常），则会引发未定义的行为。我认为这是正确的，但您是在询问从C++还是从C调用extern "C"函数？如果您从C++调用它们（而不是从C调用），那么必然会有一个问题：“如果从未从另一种语言调用这些函数，为什么这些函数是extern "C"？”但我认为，仅从C++使用extern "C"调用C++函数意味着没有跨越语言边界，因此没有未定义的行为。 - Jonathan Leffler

感谢所有为回答这个问题做出贡献的人。如果我理解正确，对于我的问题的最终答案是：extern "C" 不会改变异常处理的方式。然而，抛出一个未被捕获并跨越语言边界的异常具有未定义的行为。 - Will Brode

“extern "C"不会改变异常处理方式” - 我并不这样理解答案。特别是/EHsc的情况下，情况是不同的。 - Martin Ba

@JonathanLeffler 每个cpp编译器版本都是另一种语言。如果您有一个msvc静态库，它将无法与GCC一起使用，除非它是使用extern "C"的C库。每个编译器都可以随意操纵名称，因此当引用实际存在时，您最终会得到未定义的引用。我认为并没有看到任何理由为什么名称操纵不应该被标准化; 但这是仅针对C ++使用extern "C"的常见原因。例如，我必须创建dll以在gcc中使用来自msvc的代码，因为该代码需要msvc特定的内容。然后，我必须使用extern "C"来抑制名称操纵。 - user13947194

Answer 1

“extern C”的C++函数是否可以抛出异常？

是的，从语言和编译器的角度来看，它们不会阻止您这样做。

不是的，因为如果您抛出异常，它将被视为未定义行为，因为C++异常越过了语言边界。

实践中，不要这样做。捕获异常并将其转换为错误代码或其他语言可理解的手段。

因此，底线是：不要从标记为 extern "C" 的函数中抛出异常。

- Nathan Ernst

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当代码出现"undefined behavior"时，你不能回答“是的（YES）”。此时你的代码基本上已经崩溃了。需要说明的是，undefined behavior是指未定义行为。 - Martin York

@LokiAstari，问题是是否可以抛出，答案是可以。如果从具有C ++链接的函数直接调用extern "C"函数，则没有未定义行为。如果从C中调用同一个函数，则存在未定义行为。只因为链接而产生语言交叉并不一定存在，但这确实是一种异常情况。 - Nathan Ernst

@LokiAstari，我不得不反对你的说法：“当情况是未定义行为时，就不能说‘是’。” “未定义行为”不影响它是否可能或应该发生。它只指定结果是未定义的。它并没有指定它永远无法发生。 跨界异常一直在发生。C++->C; C++->Java; C++->Python。区别在于，大多数语言转换库都提供了捕获、转换和重新抛出异常到目标语言的工具。 - Nathan Ernst

你的第一个假设是错误的：“如果从具有C++链接的函数直接调用extern“C”函数”，则会产生未定义行为。 C函数的ABI不包含允许堆栈展开所需的信息。 - Martin York

我同意@LokiAstari的观点。在我的代码中，我使用C++调用一个抛出异常的extern c函数，但是即使使用catch(...)也无法捕获异常。编译器是Intel编译器（icpc）。所有代码都是用C++编写的，没有C语言。链接差异似乎足以破坏堆栈展开。 - Mark Lakata

Answer 2

对于GCC的答案似乎不确定。

然而，MSVC文档在这个问题上相对清晰：

• /EHa 和 /EHs ... 告诉编译器假定声明为extern "C"的函数可能会抛出异常。
• /EHsc ... 告诉编译器假定声明为extern "C"的函数永远不会抛出C++异常。

因此，对于Visual-C++，它取决于编译器选项是否具有定义行为。

- Martin Ba

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+1，但你在其中一个链接评论中错过了gcc的答案：-fexceptions。来自gcc文档："......在编译需要与用C++编写的异常处理程序正常交互的C代码时，您可能需要启用此选项"。 - EML

Answer 3

虽然代码可以编译，但是在被标记为C语言链接的函数中抛出异常会导致未定义行为。由于C语言没有异常处理机制，所以通常你应该仅返回错误码和/或提供一个函数返回最后一次错误的信息。

#include <exception>
extern "C" void foo() {throw std::exception();}

编译良好

- 4pie0

Answer 4

这是您问题的答案：http://yosefk.com/c++fqa/mixing.html#fqa-32.6 基本上，您将无法捕获它。（但为什么您不编译并尝试呢？ :))

- Piotr Jaszkowski

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“编译并尝试”对于存在未定义行为的语言来说从来都不是一个好主意。 - Cody Gray

然而，这可能会导致您对代码行为做出错误的假设，事实上您根本不应该做出任何假设，因为它是未定义的，编译器可以对其进行任何处理。 - Scott Olson

尝试“未定义行为”是毫无意义的，因为测试没有意义，它不会摧毁宇宙，但会让龙从你的鼻子里喷出来。 - Martin York