Как обнаружить раскручивание стека в деструкторе на C++?

Раскручивание стека — это процесс выполнения деструкторов для всех локальных объектов, когда исключение распространяется за пределы функции. Это происходит, когда исключение выдается и не перехватывается внутри одной и той же функции. Когда это происходит, деструкторы для всех объектов с автоматическим сроком хранения, объявленным в этой функции, вызываются в порядке, обратном их объявлению, прежде чем управление будет передано обработчику (если есть) или возвращено вызывающей стороне.

Раскручивание стека обычно прозрачно для программиста и происходит автоматически. Разматывание стека обычно связано с обработкой исключений. Когда в C++ возникает исключение, в стеке вызовов функций линейно ищется обработчик исключений, и все записи перед функцией с обработчиком исключений удаляются. Если исключение не обрабатывается в том же коде, требуется раскручивание стека (там, где оно выбрасывается). Разматывание стека — это, по сути, процесс вызова деструкторов для всех автоматизированных объектов, созданных во время выполнения (всякий раз, когда возникает исключение).

Различные подходы к разматыванию стека

Существуют разные подходы к теме раскручивания стека в деструкторе.

• Один из способов — посмотреть на это с точки зрения того, что происходит, когда генерируется исключение.
• Другой способ — посмотреть на это с точки зрения того, как вызывается деструктор, когда объект выходит за пределы области видимости.

Взгляд на раскручивание стека с точки зрения выбрасываемого исключения может помочь нам понять, почему важно иметь деструктор, который может очищаться после себя.

Когда возникает исключение:

Выполнение программы переходит к ближайшему блоку catch. Но прежде чем это произойдет, все объекты, созданные в блоке try, будут уничтожены. Сюда входят любые локальные объекты, а также любые объекты, созданные путем динамического выделения памяти. Если деструкторы для этих объектов не очищаются должным образом, это может привести к утечке памяти или другим проблемам.

С точки зрения того, как называется деструктор:

Это может помочь понять важность деструктора. Деструктор вызывается всякий раз, когда объект выходит за пределы области видимости. Когда объект выходит из области видимости, вызывается его деструктор, и все ресурсы, которые он использовал, освобождаются. Если деструктор не выполняет очистку должным образом, это может привести к утечке ресурсов или другим проблемам.

Как обнаружить раскручивание стека?

В деструкторе раскручивание стека можно обнаружить, ища признаки активности очистки, такие как следующие:

• Вызов функций, освобождающих ресурсы (например, закрытие файлов или освобождение памяти)
• Регистрация сообщений
• Установка флагов

Если какое-либо из этих действий наблюдается в деструкторе, вполне вероятно, что происходит раскручивание стека.

Использование std::uncaught_exception()

Вы можете использовать функцию std::uncaught_exception(), которая возвращает true, если исключение обрабатывается в данный момент (т. е. сгенерировано, но еще не перехвачено). Таким образом, в вашем деструкторе вы должны проверить, возвращает ли std::uncaught_exception() значение true или false, и предпринять соответствующие действия.

Пример:

С++

#include <bits/stdc++.h>

using namespace std;

 

class MyClass {

public:

    MyClass()

    {

        // allocate some resource 

    }

 

    ~MyClass() 

    {

        if (!std::uncaught_exception()) {

            // release resource

        }

                

    };

};

Переопределение функции std::terminate()

Чтобы определить, когда происходит раскручивание стека, вы можете переопределить функцию std::terminate(). Среда выполнения вызывает эту функцию, когда не может найти подходящий обработчик исключений. Переопределяя std::terminate(), вы можете установить точку останова или записать сообщение, чтобы облегчить отладку вашей программы.

Вот пример переопределения std::terminate():

С++

void my_terminate()

{

    // Set breakpoint here or log message

    std::cerr << "Stack unwinding detected!" << std::endl;

 

    // Call original terminate function

    std::terminate();

}

 

int main()

{

    // Install our custom terminate handler

    std::set_terminate(my_terminate);

 

    try {

        // Code that might throw an exception goes here...

    }

    catch (...) {

        // Exception handlers go here...

    }

    return 0;

}

Установив флаг в конструкторе

Установите флаг в конструкторе и проверьте этот флаг в деструкторе. Если флаг установлен, то вы знаете, что деструктор был вызван из-за исключения. Вот пример:

С++

class MyClass {

public:

    MyClass()

        : m_isUnwinding(false)

    {

        // Constructor

    }

 

    ~MyClass()

    {

        if (m_isUnwinding) {

            // The stack is unwinding because of an

            // exception

        }

        else {

            // No exception is being handled

        }

    };

};