c++ primer plus 第15章友，异常和其他：异常,栈解退15.3.6

栈解退15.3.6

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栈解退15.3.6

假设 ty块没有直接调用引发异常的函数，而是调用了对引发异常的函数进行调用的函数，则程序流程将从引发异常的函数跳到包含 ty 块和处理程序的函数。这涉及到栈解退(unwinding thestack)，下面进行介绍。首先来看一看 C++通常是如何处理函数调用和返回的。C+通常通过将信息放在栈(参见第9章)中来处理函数调用。具体地说，程序将调用函数的指令的地址(返回地址)放到栈中。当被调用的函数执行完毕后，程序将使用该地址来确定从哪里开始继续执行。另外，函数调用将函数参数放到栈中。在栈中，这些函数参数被视为自动变量。如果被调用的函数创建了新的自动变量，则这些变量也将被添加到栈中。如果被调用的函数调用了另一个函数，则后者的信息将被添加到栈中，依此类推。当函数结束时，程序流程将跳到该函数被调用时存储的地址处，同时栈顶的元素被释放。因此，函数通常都返回到调用它的函数，依此类推，同时每个函数都在结束时释放其自动变量。如果自动变量是类对象，则类的析构函数(如果有的话)将被调用。现在假设函数由于出现异常(而不是由于返回)而终止，则程序也将释放栈中的内存，但不会在释放栈的第一个返回地址后停止，而是继续释放栈，直到找到一个位于ty块(参见图15.3)中的返回地址。随后，控制权将转到块尾的异常处理程序，而不是函数调用后面的第一条语句。这个过程被称为栈解退。引发机制的一个非常重要的特性是，和函数返回一样，对于栈中的自动类对象，类的析构函数将被调用。然而，函数返回仅仅处理该函数放在栈中的对象，而trow 语句则处理ty块和 trow之间整个函数调用序列放在栈中的对象。如果没有栈解退这种特性，则引发异常后，对于中间函数调用放在栈中的自动类对象，其析构函数将不会被调用。

catch(bad hmean & bg)
//startof catch block
bg .mesg();
std::cout <<"Caught in means()\n";
throw;
//rethrows the exception

上述代码显示消息后，重新引发异常，这将向上把异常发送给 main()函数。一般而言，重新引发的异常将由下一个捕获这种异常的 ty-catch 块组合进行处理，如果没有找到这样的处理程序，默认情况下程序将异常终止。程序清单 15.12 使用的头文件与程序清单15.11 使用的相同(程序清单 15.10 所示的 exc_mean.h)。
程序清单15.12 error5.cpp

//error5.cpp -- unwinding the stack
#include <iostream>
#include <cmath> // or math.h, unix users may need -lm flag
#include <string>
#include "exc_mean.h"class demo
{
private:std::string word;
public:demo (const std::string & str){word = str;std::cout << "demo " << word << " created\n";}~demo(){std::cout << "demo " << word << " destroyed\n";}void show() const{std::cout << "demo " << word << " lives!\n";}
}; // function prototypes
double hmean(double a, double b);
double gmean(double a, double b);
double means(double a, double b);int main()
{using std::cout;using std::cin;using std::endl;double x, y, z;{demo d1("found in block in main()");cout << "Enter two numbers: ";while (cin >> x >> y){try {                  // start of try blockz = means(x,y);cout << "The mean mean of " << x << " and " << y<< " is " << z << endl;cout << "Enter next pair: ";} // end of try blockcatch (bad_hmean & bg)    // start of catch block{bg.mesg();cout << "Try again.\n";continue;}                  catch (bad_gmean & hg) {cout << hg.mesg();cout << "Values used: " << hg.v1 << ", " << hg.v2 << endl;cout << "Sorry, you don't get to play any more.\n";break;} // end of catch block}d1.show();}cout << "Bye!\n";// cin.get();// cin.get();return 0;
}double hmean(double a, double b)
{if (a == -b)throw bad_hmean(a,b);return 2.0 * a * b / (a + b);
}double gmean(double a, double b)
{if (a < 0 || b < 0)throw bad_gmean(a,b);return std::sqrt(a * b); 
}double means(double a, double b)
{double am, hm, gm;demo d2("found in means()");am = (a + b) / 2.0;    // arithmetic meantry {hm = hmean(a,b);gm = gmean(a,b);}catch (bad_hmean & bg) // start of catch block{bg.mesg();std::cout << "Caught in means()\n";throw;             // rethrows the exception }          d2.show();return (am + hm + gm) / 3.0;
}

程序说明
来看看该程序的运行过程。首先，正如 demo 类的构造函数指出的，在main( )函数中创建了一个 demo 对象。接下来，调用了函数means()，它创建了另一个demo对象。函数 means()使用6和2来调用函数hmean()和 gmean()，它们将结果返回给 means( )，后者计算一个结果并将其返回。返回结果前，means( )调用了d2.show();返回结果后，函数means( )执行完毕，因此自动为d2调用析构函数:

demo found in means()lives 
demo found in means()destroyed

接下来的输入循环将值6和-6发送给函数means()，然后means()创建一个新的 demo 对象，并将值传递给hmean()。函数 hmean()引发 bad hmean 异常，该异常被 means()中的 catch 块捕获，下面的输出指出了这一点:

hmean(6，-6):invalid arguments:a=-b
Caught in means()

该 catch 块中的 throw 语句导致函数 means()终止执行，并将异常传递给 main()函数。语句 d2.show()没有被执行表明 means()函数被提前终止。但需要指出的是，还是为d2调用了析构函数:

demo found in means()destroyed

这演示了异常极其重要的一点:程序进行栈解退以回到能够捕获异常的地方时，将释放栈中的自动存储型变量。如果变量是类对象，将为该对象调用析构函数。与此同时，重新引发的异常被传递给 main()，在该函数中，合适的 catch 块将捕获它并对其进行处理:

hmean(6,-6):invalid arquments:a=-b
Try again.

接下来开始了第三次输入循环:6和-8被发送给函数 means()。同样，means()创建一个新的 demo 对象，然后将6和-8传递给 hmean()，后者在处理它们时没有出现问题。然而，means()将6和-8 传递给gmean(),后者引发了 bad gmean 异常。由于 means()不能捕获 bad_gmean 异常,因此异常被传递给 main(),同时不再执行 means()中的其他代码。同样，当程序进行栈解退时，将释放局部的动态变量，因此为 d2 调用了析构函数:

demo found in means()destroyed

最后，main()中的bad_gmean异常处理程序捕获了该异常，循环结束:

gmean()argumentsshouldbe>=0Values used:6，-8 Sorry,you don't get to play any more.

然后程序正常终止:显示一些消息并自动为d1调用析构函数。如果catch块使用的是 exit(EXIT FAILURE)而不是break，则程序将立刻终止，用户将看不到下述消息:
demo found in main()lives! Bye !
但仍能够看到如下消息:
demo found in main()destroyed
同样，异常机制将负责释放栈中的自动变量。