windows终止处理程序( __try __finally) 简单解析

brahmana

本文大部分来自《windows核心编程》。
例1

1. //二话不说，直接上代码
   
2. int Funcenstein2()
   
3. {
   
4.     __try
   
5.     {
   
6.         return 3;
   
7.     }
   
8.     __finally
   
9.     {
   
10.         //在函数返回之前会处理__finally里的内容
    
11.         cout<<"finally executed"<<endl;
    
12.     }
    
13.     return 4;//此函数返回3而不是4
    
14. }

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通过使用终止处理程序可以防止过早的执行return语句。当return语句试图退出try块的时候，编译器会让finally代码在它。即编译器保证finally代码块在出try块的时候return之前执行。
者可以想知道，编译器是如何保证此功能的呢？原来当编译器检查程序代码时，会发现try代码里有一个return语句。于是，编译器就会生成一些代码先将返回值(例子中的 3)保存在一个由它创建的一个临时变量里，然后再执行finally语句块。这个过程被称之前为局部展开（LOCAL UNWIND）。更确切的说，当系统因try代码提前退出finally时就会发生局部展开。一旦finally代码块执行完毕，编译器所创建的临时变量值就会返回给函数调用者。

由此可见，为了让整个机制运行起来，编译器必须生成一些额外的代码，而系统也要很执行一些额外的工作。在不同的cpu结构上，让终止处理工作起来的步骤也不同。需要注意的是，应该避免在try代码中使用return语句，因为这是对程序性能有害的。__leave关键字，它可以帮助我们发现那些有局部展开开销的代码

例2

1. 
   
2. int Funcenstein3()
   
3. {
   
4.     //在try中使用goto语句时，就会产生局部展开以执行finally代码块。
   
5.     //这一次当finally执行完之后。因为try和finally中都没有函数返回语句，
   
6.     //所以ReturnValue标签后面的代码也会执行。因此这函数返回4。
   
7.     //但是由于代码破坏了try块到finally的正常执行流程，可能有比较大的性能损失，其程序取决于cpu体系结构。
   
8.     int ret=0;
   
9.     __try
   
10.     {
    
11.         ret=5;
    
12.         goto ReturnValue;
    
13.     }
    
14.     __finally
    
15.     {
    
16.         cout<<"finally executed"<<endl;
    
17.     }
    
18. ReturnValue:
    
19.     return 4;
    
20. }
    

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例3
在这个例子中，终止处理将真正证明它的价值。首先看一下代码

1. 
   
2. DWORD Funcfurter1()
   
3. {
   
4.     DWORD dwTemp;
   
5.     //1. do any processing here
   
6.     __try
   
7.     {
   
8.         WaitForSingleObject(g_hSem,INFINITE);
   
9.         dwTemp=Funcinator(g_dwProtectedData);
   
10.     }
    
11.     __finally
    
12.     {
    
13.         ReleaseSemaphore(g_hSem,1,NULL);
    
14.     }
    
15.     return dwTemp;
    
16. }
    

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假设try代码块中Funcinator函数存在一个缺陷会导致程序访问非法的内存。如果没有SEH这种情况下最络导致Windows错误报告（WER）弹出一个对话框：“Application has stopped working”。这个对话框在Windows上经常可以见到。一旦用户取消这个对话框，进程就会终止。但信号量依然被占用并再也得不到释放。其他进程中的纯种就会因为无休止的等待这个信号量而得不到CPU时间片。如果把信号量放在finally之中，即使用try中调用的函数发生了内存访问违规这样的异常，这个信号量也可以被释放。但是，请注意，从Windows Vista开始，须显式地保护try/finally框架，以确保在异常抛出时，finally代码会执行。

例4
现在不防做一个实验，判断一下这个函数的返回值

1. 
   
2. DWORD FuncalDoodLeDoo()
   
3. {
   
4.     DWORD dwTemp=0;
   
5.     while (dwTemp<10)
   
6.     {
   
7.         __try
   
8.         {
   
9.             if(dwTemp==2)
   
10.                 continue;
    
11.             if(dwTemp==3)
    
12.                 break;
    
13.         }
    
14.         __finally
    
15.         {
    
16.             dwTemp++;
    
17.         }
    
18.         dwTemp++;
    
19.     }
    
20.     dwTemp+=10;
    
21.     return dwTemp;
    
22. }
    

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让我们逐步分析这个函数执行的过程：一开始将dwTemp赋值为0，然后try块中的代码开始执行，但是两个if语句都为false。于是程序正常进入到finally代码块，在这里给dwTemp的值上加1，而finally块后面的代码又将dwTemp加1。

下一次循环开时，dwTemp=2，第一个if为true，程序试如果没有__finally程序会跳到while条件判断处执行，但dwTemp值班不会改变，这将会是一个死循环。但是现在我们有终止处理程序，系统注意到continue语句将会导致提前跳出try块，于是强制执行finally语句块。 在finally语句块中dwTemp被增加到3.这次finally之后的代码块没有机会执行。因此finally执行完之后程序跳到循环顶部执行。

现在我们分析第三次迭代，这次第一个if判断表达式的值为false，第二个表达式的值为true，系统再次侦测到程序流想要提前跳出try块，于是调用finally代码块，这里的dwTemp增加到4.因为break语句的执行程序控制流从whhile循环后开始继续。因而finally块之后循环以内的代码就不会被执行了。而循环之后的代码将dwTemp的值设置为14。这是程序最终返回的结果。不用我指明，请教也不会写出FuncalDoodleDoo这样的代码。此处只是为了演示终止处理程序是如何工作的。‘

绝大多数部情况下，try块中的提前退出都会被终止处理程序所捕获，但是在进程或线程提前终止的情况下，系统没法保证finally代码块的执行。调用ExitThread或者ExitProcess可以马上终止纯种或进程，而不会引发finally执行。同样如果当前纯种或者进程因为另一个程序调用TerminateThread或TerminateProcess而不得不结束，finally代码块也不会被执行，有一些c运行期函数比如(abort)，因为在其内部最络调用的是ExitProcess，也会导致finally块不能执行。我们没法阻止别的线程杀死我们的线程或进程，但是可以在自己的代码中尽量避免对ExitThread或ExitProces的草率调用。

例5

1. 
   
2. DWORD Funcenstein4()
   
3. {
   
4.     DWORD dwTemp;
   
5.    
   
6.     //1. do any processing here   
   
7.     __try
   
8.     {
   
9.         WaitForSingleObject(g_hSem,INFINITE);
   
10.         
    
11.         g_dwProcectedData=5;
    
12.         dwTemp=g_dwProcectedData;
    
13.         //return the new value
    
14.         return dwTemp;
    
15.     }
    
16.     __finally
    
17.     {
    
18.         ReleaseSemaphore(g_hSem,1,NULL);
    
19.         return 103;
    
20.     }
    
21.     dwTemp = 9;
    
22.     return dwTemp;
    
23. }
    

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在上面的函数中，try中的代码试图用return 返回给调用者。正如我们前面提到的那样，试图在try块中提前退出函数导致编程器生成一些额外代码，将函数返回结果保存在一个临时变量中，然后执行finally中又多了一个return，那么导致103被写入到编译器生成的临时变量时。从而覆盖了原先的值5。而返回103