C ++ try / throw / catch =＆gt;机器代码

Question

在心理上，当C ++编译将其转换为汇编程序时，我总是想知道try / throw / catch在幕后是怎么看的。但是因为我从来没有使用它，所以我从来没有去过它（有些人会说懒惰）。

用于跟踪try s的普通堆栈，还是仅为此目的保留的单独的每线程堆栈？ MSVC和g ++之间的实现是大还是小？请告诉我一些伪asm（IA-32也可以）所以我永远不必自己查看！ ：）

编辑：现在我了解了基于IA-32处理的MSVC实现的基础知识。任何人都知道在IA-32或其他任何CPU上使用g ++？

Answer 1

异常处理程序的不良实现在输入try子句时为运行时堆栈上的每个try子句推送某种异常处理程序块，并在退出try子句时将其弹出。还保持保存最近推送的异常处理程序块的地址的位置。通常，这些异常处理程序链接在一起，因此可以通过以下从最新版本到旧版本的链接找到它们。当发生异常时，找到指向最后推送的EH处理程序块的指针，并检查该“try”子句的EH情况的处理。对EH情况的命中导致堆栈清理发生回到推送的EH点，并且控制转移到EH情况。 EH上没有命中导致找到下一个EH，并且该过程重复进行。 Windows 32位SEH方案就是这个版本的一个版本。

这是一个糟糕的实现，因为程序为每个try子句支付运行时价格（push then pop），即使没有发生异常也是如此。

良好的实现只是记录一个范围表，其中出现try子句。这意味着进入/退出try子句的开销为零。 （我的PARLANSE parallell编程语言使用这种技术）。查找表中异常点的PC的异常，并将控制权传递给表所选的EH。 EH代码根据需要重置堆栈。快而美。 我认为Windows 64位EH属于这种类型，但我没有仔细看过。

Answer 2

这是一篇关于这个主题的非常有价值的文章： How a C++ compiler implements exception handling

Answer 3

微软期刊的“Under the Hood”系列在1997年对这个主题进行了深入研究：

A Crash Course on the Depths of Win32™ Structured Exception Handling

Answer 4

C ++标准委员会发布了一篇关于“C ++性能”的技术报告，以揭穿关于C ++功能如何减慢你的速度的许多神话。这还包括有关如何实现异常处理的详细信息。本技术报告的draft免费提供。检查5.4.1节。 “异常处理实施问题和技术”。

Answer 5

查看this document，它很好地描述了异常处理的内部结构。

Answer 6

来自the Godbolt compiler explorer 的Asm，用于带有g ++ 8.2的C ++ ABI的x86-64 System V调用约定，用于捕获和抛出的函数。

x86-64系统V将.eh_frame部分用于堆栈展开元数据，因此异常帮助程序库函数知道如何遍历堆栈并还原寄存器。这就是.cfi指令的作用。