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Linux 下 C++程序的异常处理技巧

2005-03-11 08:34作者：Agrawal出处：blog责任编辑：方舟

　　处理 C++ 中的异常会在语言级别上遇到少许隐含限制，但在某些情况下，您可以绕过它们。学习各种利用异常的方法，您就可以生产更可靠的应用程序。

　　保留异常来源信息

　　在 C++中，无论何时在处理程序内捕获一个异常，关于该异常来源的信息都是不为人知的。异常的具体来源可以提供许多更好地处理该异常的重要信息，或者提供一些可以附加到错误日志的信息，以便以后进行分析。

　　为了解决这一问题，可以在抛出异常语句期间，在异常对象的构造函数中生成一个堆栈跟踪。ExceptionTracer 是示范这种行为的一个类。

　　清单 1. 在异常对象构造函数中生成一个堆栈跟踪

// Sample Program:
// Compiler: gcc 3.2.3 20030502
// Linux: Red Hat

#include <execinfo.h>
#include <signal.h>

#include <exception>
#include <iostream>

using namespace std;

/////////////////////////////////////////////

class ExceptionTracer
{
　public:
　　ExceptionTracer()
　　{
　　　void * array[25];
　　　int nSize = backtrace(array, 25);
　　　char ** symbols = backtrace_symbols(array, nSize);
　
　　　for (int i = 0; i < nSize; i++)
　　　{
　　　　cout << symbols[i] << endl;
　　　}

　　free(symbols);
　}
};

　　管理信号

　　每当进程执行一个令人讨厌的动作，以致于 Linux? 内核发出一个信号时，该信号都必须被处理。信号处理程序通常会释放一些重要资源并终止应用程序。在这种情况下，堆栈上的所有对象实例都处于未破坏状态。另一方面，如果这些信号被转换成 C++ 异常，那么您可以优雅地调用其构造函数，并安排多层 catch 块，以便更好地处理这些信号。

　　清单 2 中定义的 SignalExceptionClass，提供了表示内核可能发出信号的 C++ 异常的抽象。SignalTranslator 是一个基于 SignalExceptionClass 的模板类，它通常用来实现到 C++ 异常的转换。在任何瞬间，只能有一个信号处理程序处理一个活动进程的一个信号。因此，SignalTranslator 采用了 singleton 设计模式。整体概念通过用于 SIGSEGV 的 SegmentationFault 类和用于 SIGFPE 的 FloatingPointException 类得到了展示。

　　清单 2. 将信号转换成异常
　　

template <class SignalExceptionClass> class SignalTranslator
{
　private:
　　class SingleTonTranslator
　　{
　　　public:
　　　　SingleTonTranslator()
　　　　{
　　　　　signal(SignalExceptionClass::GetSignalNumber(), SignalHandler);
　　　　}

　　　　static void SignalHandler(int)
　　　　{
　　　　　throw SignalExceptionClass();
　　　　}
　　　};

　public:
　　SignalTranslator()
　　{
　　　static SingleTonTranslator s_objTranslator;
　　}
};

// An example for SIGSEGV
class SegmentationFault : public ExceptionTracer, public exception
{
　public:
　　static int GetSignalNumber() {return SIGSEGV;}
};

SignalTranslator<SegmentationFault> g_objSegmentationFaultTranslator;

// An example for SIGFPE
class FloatingPointException : public ExceptionTracer, public exception
{
　public:
　　static int GetSignalNumber() {return SIGFPE;}
};

SignalTranslator<FloatingPointException> g_objFloatingPointExceptionTranslator;

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