链接异常的实现是如何工作的？

Question

我之前问过一个关于如何在 C++ 中链接异常的问题，其中之一这些答案为如何做到这一点提供了一个绝妙的解决方案。问题是我看不懂代码，试图在评论中进行这种讨论实在是太麻烦了。所以我认为最好完全开始一个新问题。

代码包含在下面，我已经清楚地标记了我不明白的每个部分。代码下面包含了我不明白的内容的描述。该代码由 Potatoswatter 编写。

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代码

struct exception_data { // abstract base class; may contain anything
    virtual ~exception_data() {}
};

struct chained_exception : std::exception {
    chained_exception( std::string const &s, exception_data *d = NULL )
        : data(d), descr(s) {
        try {
            link = new chained_exception;

            // ----------------------------------------------------------------
            //   How does this work (section 1)?
            throw;
            // ----------------------------------------------------------------

        } catch ( chained_exception &prev ) {
            // ----------------------------------------------------------------
            //   How does this work (section 2)?
            swap( *link, prev );
            // ----------------------------------------------------------------
        } // catch std::bad_alloc somehow...
    }

    friend void swap( chained_exception &lhs, chained_exception &rhs ) {
        std::swap( lhs.link, rhs.link );
        std::swap( lhs.data, rhs.data );
        swap( lhs.descr, rhs.descr );
    }

    virtual char const *what() const throw() { return descr.c_str(); }

    virtual ~chained_exception() throw() {
        // --------------------------------------------------------------------
        //   How does this work (section 3)?
        if ( link && link->link ) delete link; // do not delete terminator
        // --------------------------------------------------------------------
        delete data;
    }

    chained_exception *link; // always on heap
    exception_data *data; // always on heap
    std::string descr; // keeps data on heap

private:
    chained_exception() : link(), data() {}
    friend int main();
};

void f() {
    try {
        throw chained_exception( "humbug!" );
    } catch ( std::exception & ) {
        try {
            throw chained_exception( "bah" );
        } catch ( chained_exception &e ) {
            chained_exception *ep = &e;
            for ( chained_exception *ep = &e; ep->link; ep = ep->link ) {
                // Print ep->what() to std::cerr
            }
        }
    }

    try {
        throw chained_exception( "meh!" );
    } catch ( chained_exception &e ) {
        for ( chained_exception *ep = &e; ep->link; ep = ep->link ) {
            // Print ep->what() to std::cerr
        }
    }
}

int main() try {
    // ------------------------------------------------------------------------
    //   How does this work (section 4)?
    throw chained_exception(); // create dummy end-of-chain
    // ------------------------------------------------------------------------
} catch( chained_exception & ) {
    // body of main goes here
    f();
}

运行代码给出以下输出：

bah
humbug!
meh!

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throw; inside try-block:我不明白的内容

1. ：我从来没有以前见过这个。我认为 throw; 唯一有效的地方是在 catch 块内，以重新抛出捕获的内容。那么这有什么作用呢？一些调试显然表明抛出的异常是之前抛出的异常，但那是在完全不同的 try 块内。事实上，它甚至位于 struct 声明之外！

2. 交换字段：为什么我们需要交换异常字段？仅仅复制指针还不够吗？这是为了防止字段指向的结构被过早地从堆中删除吗？

3. 检查link和link的链接：我可以理解检查link 不是 NULL （即使删除 NULL 指针也没有效果），但是为什么需要检查 link 的链接呢？

4. 抛出虚拟异常：为什么需要这个虚拟异常？它被抛出，但随后掉落。为什么我们需要这个作为链条的末端？

Answer 1

聪明的代码——对potatoswatter 的这一代码表示敬意。我认为我必须找到解决最后一项的方法。

1. throw; 重新抛出活动异常。仅当 catch 块位于堆栈上时它才有效。我不记得我是在哪里看到这个花絮的，但它可能是在其他一些问题的背景下出现的。裸抛出让我们可以通过在chained_exception构造函数中捕获当前异常来访问它。换句话说，构造函数中的 prev 是对我们当前正在处理的异常的引用。

2. 你是对的。这可以防止重复删除。

3. 哨兵异常，即在 main 中抛出的异常，永远不应该被删除。此异常的一个标识属性是它的 link 成员为 NULL。

4. 这是我不喜欢的部分，但想不出一个简单的方法。只有当 catch 块处于活动状态时，才能调用唯一可见的 chained_exception 构造函数。 IIRC，没有活动 catch 块的裸露抛出是禁忌。因此，解决方法是放入 main 并将所有代码放入 catch 块中。

现在，如果您在多线程代码中尝试此方法，请确保您很好地理解 (4)。您必须在线程入口点中复制此内容。