2024-11-15 10:00:05

什么是栈展开?

什么是栈展开?搜索了一遍,但没有找到有启发性的答案!


当前回答

在我看来,本文中给出的下图漂亮地解释了堆栈unwind对下一条指令路径的影响(一旦抛出未捕获的异常,将执行):

在图片中:

上面一个是正常的调用执行(没有抛出异常)。 当抛出异常时,位于底部。

在第二种情况下,当发生异常时,将在函数调用堆栈中线性搜索异常处理程序。搜索结束于带有异常处理程序的函数,即带有try-catch块的main(),但不是在从函数调用堆栈中删除它之前的所有条目之前。

其他回答

堆栈展开通常与异常处理有关。这里有一个例子:

void func( int x )
{
    char* pleak = new char[1024]; // might be lost => memory leak
    std::string s( "hello world" ); // will be properly destructed

    if ( x ) throw std::runtime_error( "boom" );

    delete [] pleak; // will only get here if x == 0. if x!=0, throw exception
}

int main()
{
    try
    {
        func( 10 );
    }
    catch ( const std::exception& e )
    {
        return 1;
    }

    return 0;
}

在这里,如果抛出异常,分配给pleak的内存将丢失,而分配给s的内存将在任何情况下通过std::string析构函数正确释放。当退出作用域时,在堆栈上分配的对象将被“解开”(这里的作用域是函数func的作用域)。这是通过编译器插入对自动(堆栈)变量析构函数的调用来完成的。

现在,这是一个非常强大的概念,导致称为RAII的技术,即资源获取即初始化,它帮助我们在c++中管理内存、数据库连接、打开的文件描述符等资源。

现在这允许我们提供异常安全保证。

在一般意义上,堆栈“unwind”几乎等同于函数调用的结束和随后的堆栈弹出。

然而,特别是在c++的情况下,堆栈展开必须与c++如何调用自任何代码块开始分配的对象的析构函数有关。在块中创建的对象将按照其分配的相反顺序被释放。

每个人都谈论过c++中的异常处理。但是,我认为堆栈展开还有另一个内涵,它与调试有关。调试器必须在应该转到当前帧之前的帧时进行堆栈展开。然而,这是一种虚拟unwind,因为当它回到当前帧时需要倒带。例如gdb中的up/down/bt命令。

在我看来,本文中给出的下图漂亮地解释了堆栈unwind对下一条指令路径的影响(一旦抛出未捕获的异常,将执行):

在图片中:

上面一个是正常的调用执行(没有抛出异常)。 当抛出异常时,位于底部。

在第二种情况下,当发生异常时,将在函数调用堆栈中线性搜索异常处理程序。搜索结束于带有异常处理程序的函数,即带有try-catch块的main(),但不是在从函数调用堆栈中删除它之前的所有条目之前。

堆栈展开主要是c++的概念,处理当堆栈分配的对象的作用域退出时(正常退出或通过异常退出)如何销毁。

假设你有这样一段代码:

void hw() {
    string hello("Hello, ");
    string world("world!\n");
    cout << hello << world;
} // at this point, "world" is destroyed, followed by "hello"