Exceptions et déroulement de pile en C++

Dans le mécanisme d'exception C++, le contrôle passe de l'instruction Throw à la première instruction Catch qui peut gérer le type levé. Lorsque l’instruction catch est atteinte, toutes les variables automatiques comprises entre les instructions throw et catch sont détruites dans un processus appelé déroulement de la pile. L'exécution du déroulement de pile se déroule comme suit :

1. Le contrôle atteint l’instruction try par exécution séquentielle normale. La section protégée dans le try bloc est exécutée.

2. Si aucune exception n’est levée pendant l’exécution de la section protégée, les catch clauses qui suivent le try bloc ne sont pas exécutées. L’exécution se poursuit à l’instruction après la dernière catch clause qui suit le bloc associé try .

3. Si une exception est levée pendant l’exécution de la section protégée ou dans une routine que la section protégée appelle directement ou indirectement, un objet d’exception est créé à partir de l’objet créé par l’opérande throw . (Cela implique qu’un constructeur de copie peut être impliqué.) À ce stade, le compilateur recherche une catch clause dans un contexte d’exécution plus élevé qui peut gérer une exception du type levée ou pour un catch gestionnaire capable de gérer n’importe quel type d’exception. Les catch gestionnaires sont examinés dans l’ordre de leur apparence après le try bloc. Si aucun gestionnaire approprié n’est trouvé, le bloc englobant try suivant est examiné dynamiquement. Ce processus se poursuit jusqu’à ce que le bloc englobant le try plus extérieur soit examiné.

4. Si aucun gestionnaire correspondant ne parvient à être trouvé, ou si une exception se produit pendant le processus de déroulement mais avant que le gestionnaire n'obtienne le contrôle, la fonction runtime terminate prédéfinie est appelée. Si une autre exception se produit après la levée de l'exception mais avant le début du déroulement, la fonction terminate est appelée.

5. Si un gestionnaire correspondant catch est trouvé et qu’il intercepte par valeur, son paramètre formel est initialisé en copiant l’objet d’exception. Si l'interception s'effectue par référence, le paramètre est initialisé pour faire référence à l'objet exception. Une fois le paramètre formel initialisé, le processus de déroulement de la pile démarre. Cela implique la destruction de tous les objets automatiques entièrement construits, mais pas encore détruits, entre le début du try bloc associé au catch gestionnaire et le site de levée de l’exception. La destruction se produit dans l'ordre inverse de la construction. Le catch gestionnaire est exécuté et le programme reprend l’exécution après le dernier gestionnaire, c’est-à-dire à la première instruction ou construction qui n’est pas un catch gestionnaire. Le contrôle ne peut entrer un catch gestionnaire qu’à l’aide d’une exception levée, jamais par le biais d’une instruction ou d’une gotocase étiquette dans une switch instruction.

Exemple de déroulement de pile

L'exemple suivant illustre le déroulement de la pile lorsqu'une exception est levée. L'exécution sur le thread passe de l'instruction Throw dans C à l'instruction Catch dans main et déroule chaque fonction pendant le processus. Notez l'ordre dans lequel les objets Dummy sont créés puis détruits lorsqu'ils passent hors de portée. Notez également qu'aucune fonction ne se termine, sauf main, qui contient l'instruction Catch. La fonction A ne retourne jamais d'un appel à B(), et B ne retourne jamais d'un appel à C(). Si vous supprimez les marques de commentaire de la définition du pointeur Dummy et de l'instruction Delete correspondante et que vous exécutez le programme, le pointeur n'est jamais supprimé. Cela indique ce qui peut se produire lorsque les fonctions ne fournissent pas de garantie d'exception. Pour plus d’informations, consultez Guide pratique pour concevoir des exceptions. Si vous commentez l'instruction Catch, vous pouvez observer ce qui se produit lorsqu'un programme se termine en raison d'une exception non gérée.

#include <string>
#include <iostream>
using namespace std;

class MyException{};
class Dummy
{
    public:
    Dummy(string s) : MyName(s) { PrintMsg("Created Dummy:"); }
    Dummy(const Dummy& other) : MyName(other.MyName){ PrintMsg("Copy created Dummy:"); }
    ~Dummy(){ PrintMsg("Destroyed Dummy:"); }
    void PrintMsg(string s) { cout << s  << MyName <<  endl; }
    string MyName;
    int level;
};

void C(Dummy d, int i)
{
    cout << "Entering FunctionC" << endl;
    d.MyName = " C";
    throw MyException();

    cout << "Exiting FunctionC" << endl;
}

void B(Dummy d, int i)
{
    cout << "Entering FunctionB" << endl;
    d.MyName = "B";
    C(d, i + 1);
    cout << "Exiting FunctionB" << endl;
}

void A(Dummy d, int i)
{
    cout << "Entering FunctionA" << endl;
    d.MyName = " A" ;
  //  Dummy* pd = new Dummy("new Dummy"); //Not exception safe!!!
    B(d, i + 1);
 //   delete pd;
    cout << "Exiting FunctionA" << endl;
}

int main()
{
    cout << "Entering main" << endl;
    try
    {
        Dummy d(" M");
        A(d,1);
    }
    catch (MyException& e)
    {
        cout << "Caught an exception of type: " << typeid(e).name() << endl;
    }

    cout << "Exiting main." << endl;
    char c;
    cin >> c;
}

/* Output:
    Entering main
    Created Dummy: M
    Copy created Dummy: M
    Entering FunctionA
    Copy created Dummy: A
    Entering FunctionB
    Copy created Dummy: B
    Entering FunctionC
    Destroyed Dummy: C
    Destroyed Dummy: B
    Destroyed Dummy: A
    Destroyed Dummy: M
    Caught an exception of type: class MyException
    Exiting main.

*/