内容简介：作者：在我们理解异常的路程上，我们发现重担在libstdc++里完成，如C++ ABI说明的那样。阅读了一些链接器错误，我们上次推断要处理异常我们需要C++ ABI的辅助；我们创建了一个抛出异常的C++程序，把它与一个C程序链接，发现编译器有时把我们的throw指令翻译为某些现在调用几个libstdc++函数的对象来实际抛出异常。已经迷失了？你可以在我的无论如何，我们希望确切理解异常是如何抛出的，因此我们将尝试实现我们自己的小ABI，能够抛出异常。要做到这，需要许多RTFM，不过
作者： nicolasbrailo
在我们理解异常的路程上，我们发现重担在libstdc++里完成，如C++ ABI说明的那样。阅读了一些链接器错误，我们上次推断要处理异常我们需要C++ ABI的辅助；我们创建了一个抛出异常的C++程序，把它与一个C程序链接，发现编译器有时把我们的throw指令翻译为某些现在调用几个libstdc++函数的对象来实际抛出异常。已经迷失了？你可以在我的 github repo 里检查这个项目的源代码。
无论如何，我们希望确切理解异常是如何抛出的，因此我们将尝试实现我们自己的小ABI，能够抛出异常。要做到这，需要许多RTFM，不过 在这里 可以找到一个用于LLVM的完整ABI接口。让我们先回忆一下这些缺少的函数是什么开始：
1. > gcc main.o throw.o -o app
2. throw.o: In function `foo()':
3. throw.cpp:4: undefined reference to `__cxa_allocate_exception'
4. throw.cpp:4: undefined reference to `__cxa_throw'
5. throw.o:(.rodata._ZTI9Exception[typeinfo for Exception]+0x0): undefined reference to `vtable for __cxxabiv1::__class_type_info'
6. collect2: ld returned 1 exit status
__cxa_allocate_exception
我觉得名字不言自明。__cxa_allocate_exception接受一个size_t，分配足够的内存来保存要抛出的异常。这比你想象的要复杂得多：在要抛出一个异常时，栈会发生一些神奇的事情，因此在这里分配资源不是一个好主意。不过在堆上分配内存也不是一个好主意，因为如果我们耗尽内存，我们可能要抛出异常。静态分配同样不是好主意，因为我们需要这是线程安全的（否则两个线程同时访问同样悲剧）。鉴于这些限制，绝大多数实现看起来在一个局部线程储存（堆）上分配内存，如果内存耗尽转向一个紧急储存（大概是静态的）。当然我们不希望操心那些丑陋的细节，因此如果愿意我们可以只有一个静态缓冲。
__cxa_throw
这个函数执行所有的抛出魔术！根据ABI文献，一旦创建了异常，__cxa_throw将被调用。这个函数将负责启动栈回滚。这的一个重要后果是：__cxa_throw从不预期会返回。它要么把执行委托给正确的catch块来处理异常，要么（缺省）调用std::terminate，但它从不返回。
用于 __cxxabiv1::__class_type_info 的 vtable
一件离奇的事……__class_type_info显然是某种RTTI，但它究竟是什么？现在这是不容易回答的，并且对我们的小ABI而言它不是特别重要；我们把它放在附录里，留待我们完成抛出异常过程分析之后，现在我们只说这是ABI定义的入口，以（在运行时）知晓两个类型是否相同。这是调用来确定一个catch（父亲）是否能处理一个throw孩子的函数。目前我们将关注在基础：我们需要给它一个地址用于链接器（即定义它是不足够的，我们需要具现它），并且它必须有一个vtable（即，它必须有虚函数）。
在这些函数上发生了很多事情，但让我们尝试实现尽可能简单的异常抛出器：当一个异常抛出时，调用exit。我们的应用程序几乎没有问题，但缺少某些ABI内容，因此让我们创建一个mycppabi.cpp。阅读我们的ABI规范，可以得出__cxa_allocate_exception与__cxa_throw的署名：
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备注：你可以从我的 github repo 下载完整的源代码。
如果我们现在编译mycppabi.cpp并把它与其他两个.o文件链接，我们将得到一个可工作的二进制文件，它将打印“alloc ex 1\nthrow”，然后退出。相当简单，但这是一个惊人的壮举：我们设法抛出一个异常而没有调用libc++。我们已经编写了C++ ABI一个（非常小的）部分！
通过创建我们自己的小ABI，我们获得的另一个重要的知识：throw关键字被编译为libstdc++的两个函数。这里没有双关语，它实际上是相当简单的翻译。我们甚至可以反汇编我们的抛出函数来验证它。让我们运行这个命令“g++ -S throw.cpp”。
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更神奇的事情发生了：在throw关键字被翻译为这个两个调用，编译器甚至不知道怎样处理异常。因为libstdc++是定义__cxa_throw及其朋友的地方，且libstdc++是在运行时动态链接的，在第一次运行我们的可执行文件时，可以选择异常处理方法。
现在我们看到了一些进展，但我们仍然有很长的路要走。我们的ABI仅能抛出异常。我们可以扩展它来处理一个捕捉吗？我们下一节来看。
以上所述就是小编给大家介绍的《[译]C++异常的幕后3：取悦链接器的ABI》，希望对大家有所帮助，如果大家有任何疑问请给我留言，小编会及时回复大家的。在此也非常感谢大家对 码农网 的支持！
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