_Exit 在 C++ 中的行为如何程序？

Question

C99 提供了“立即”退出的_Exit 函数，尽管它确实 可能会关闭文件描述符。 Unix/POSIX 通过强制关闭所有 fd 而不刷新来扩展此行为（并提供同义词 _exit）。

从 C++ 程序调用时，这些函数是否会调用静态对象的析构函数？ C++ 标准是否对 _Exit 做出任何保证？

（受到这个问题的启发；我突然想知道 C++ 中典型的 fork-exec-_exit 惯用法会发生什么。）

Answer 1

它根本不存在于标准 C++ 中，因此无法保证。

计划将其包含在 C++0x 中。其中指定（§18.5）：

函数_Exit(int status)有
在此的额外行为
国际标准：

—程序终止，无需
为以下对象执行析构函数
自动、线程或静态存储
持续时间且不调用函数
传递给 atexit() (3.6.3)。

后续：

ISO 于 2011 年 8 月 12 日批准了 C++0x。

Answer 2

首先，任何形式的程序退出都不会自动调用堆对象的析构函数（ISO/IEC 14882:1998(E) 12.4.10 中隐含）。

调用 exit() 不会调用具有自动持续时间的对象的析构函数，因为它不会通过其封闭范围返回 (3.6.1.4)。然而，静态对象的析构函数将按照与构造相反的顺序被调用 (18.3.8)。

调用 abort() 不会调用任何类型对象的任何析构函数，也不会调用 atexit() 注册函数 (18.3.3)。我这里的 C++ 标准副本有点过时，并且没有直接提及 _exit 或 _Exit，但我想，如果存在，它们应该表现相同 -也就是说，不调用任何析构函数。特别是，在 C99 标准中，_Exit() 跳过 atexit 处理程序（它是实现定义是否刷新流缓冲区、关闭打开的流或删除临时文件）。

进一步注意，abort() 可以通过捕获信号 SIGABRT 来取消（ISO/IEC 9899:1999 (E) 7.20.4.1.2 - 我这里只有 C99，但我期望它在 C++ 引用的版本中是相同的）。 _Exit() 不能。

更实际的是，在 abort() 和 _exit() 的大多数 UNIX 实现中，abort() 会引发 SIGABRT< /code> 而 _exit() 只是调用操作系统调用来立即终止进程。这意味着主要区别是：

• 您可以为 _exit() 指定退出代码
• abort() 可能会被信号处理程序捕获，
• 具体取决于系统配置、操作系统和ulimits、abort() 可能会导致核心转储或类似情况。

在 fork()/exec() 模式中，_exit() 可能会最好，以避免核心转储的可能性。

Answer 3

从技术上讲，_Exit 不是由 C++ 标准定义的，因此您甚至无法从 100% 可移植的 C++ 程序中调用它。 C++03 标准通过引用合并了 C89 标准（也称为 C90 或 ANSI C），而 _Exit 仅在较新的 C99 标准中定义。我不确定即将推出的 C++0x 标准包含哪个版本的 C，但我猜测它是基于 C99 的。

但无论如何，以下是相关语言标准中的相关条款：

_Exit 不保证关闭文件描述符。来自 C99 §7.20.4.4/2（强调我的）：

_Exit 函数会导致程序正常终止，并将控制权返回到主机环境。不会调用由 atexit 函数注册的函数或由 signal 函数注册的信号处理程序。返回到主机环境的状态的确定方式与 exit 函数 (7.20.4.3) 相同。 是否刷新具有未写入缓冲数据的打开流、关闭打开流或删除临时文件是实现定义的。

回想一下，实现定义意味着实现（即也就是说，编译器工具链和运行时环境）可以选择做任何它想做的事情，但是它必须记录它所做的事情。

来自 C++03 §3.6.3/1：

静态存储持续时间（在块范围或命名空间范围声明）的初始化对象的析构函数（12.4）作为从 main 返回的结果和调用 exit （18.3）的结果而被调用。这些对象按照其构造函数完成或动态初始化完成的相反顺序被销毁。如果静态初始化对象，则该对象将按照与动态初始化该对象相同的顺序销毁。对于数组或类类型的对象，该对象的所有子对象都会在子对象构造期间初始化的任何具有静态存储持续时间的本地对象被销毁之前被销毁。

§3.6.3/4：

调用函数

   void abort();

在 中声明会终止程序，而不执行自动或静态存储持续时间的对象的析构函数，也不调用传递给 atexit() 的函数。 p>

实际上，在大多数实现中，全局对象析构函数是通过 atexit，所以您将看到 _Exit 不会调用全局对象的析构函数，尽管不能保证此行为（因为 _Exit 和 C++ 不保证两者都存在用同一种语言）。

Answer 4

请注意，虽然 C++ 没有指定 _Exit 并且 C99 让它由实现定义是否刷新缓冲区，但 POSIX 要求 它不刷新缓冲区（因为这会破坏_exit/_Exit，即处理fork后execve失败）。由于 POSIX 本身并不与 C++ 标准保持一致，也不在任何事情上遵循它们，因此我认为 C++ 标准的未来版本不太可能尝试改变这一切。它可能会保留 _Exit 未指定或指定它是实现定义的。

Answer 5

C++0x 定义了一个名为 std::quick_exit 的新函数，用于终止进程不调用任何析构函数。刚查了一下，g++-4.4.5已经提供了。

Answer 6

这里有一个有趣的分析与并发和对象销毁的关系。据我所知，析构函数不会被调用。现行标准中没有任何相关内容。

Answer 7

静态析构函数的调用是根据 atexit 定义的。 _exit（或 _Exit）被定义为不运行 atexit 处理程序。因此任何实现都不应该调用静态析构函数。

调用 exit() 时甚至不会调用自动析构函数。

因此，C++ 的 _Exit 语义的任何合理定义都不会运行析构函数。

Answer 8

我在 Mac OS 上使用 gcc 进行了快速测试，我的析构函数没有被调用。

struct A
{
    ~A()
    {
        puts("A::~A");
    }
};

A globalA;

int main()
{
    A localA;
    _exit(0); // or _Exit(0)
    return 0;
}

另一方面，exit(0)调用globalA的析构函数。

Answer 9

fork()、exec() 和 _exit() 都是由 POSIX 定义的，并且它们早于 C99 的 _Exit() 已经很多年了。使用 fork/exec/_exit 的程序不能移植到所有支持 C++ 的系统。

具体而言，对于_exit()，它是一个操作系统调用（在 POSIX 下）将关闭文件并直接终止进程（但不一定很快）。这将绕过任何调用析构函数的 C++ 机制。

即使 C++0x 提供了 _Exit() 或类似的功能，我怀疑是否有足够的理由将其与 fork 结合使用。它可能只是为其他情况下的“快速退出”提供更广泛的可移植性。如果您使用的是 POSIX API，则 _exit() 已涵盖该功能。

程序终止在 C++2003 部分 [3.6.3] 中解决。它表示当 main() 返回和调用 exit() 时，静态对象会被隐式销毁。它还表示，当调用 abort() 时，此类对象不会被破坏。 C++ 2003 标准中没有解决 _exit() 问题，但 POSIX 文档中描述了它旨在绕过特定于语言的清理的事实。 C++ 标准中规定的内容和未规定的内容进一步证实了这种效果。