一、   綜述

SEH--Structured Exception Handling，是Windows操作系統(tǒng)使用的異常處理方式。

對于SEH，有點需要說明的是，SEH是屬于操作系統(tǒng)的特性，不為特定語言設(shè)計，但是實際上，作為操作系統(tǒng)的特性，幾乎就等同與面向C語言設(shè)計，這點很好理解，就像Win32 API,Linux下的系統(tǒng)調(diào)用，都是操作系統(tǒng)的特性吧，實際還是為C做的。但是，作為為C語言設(shè)計的東西，實際上可調(diào)用的方式又多了，匯編，C++對于調(diào)用C語言的接口都是比較方便的。

二、   基礎(chǔ)篇

還是簡單介紹一下SEH的使用，但是不準備太詳細的介紹了，具體的詳細介紹見參考中提及的書目。關(guān)于SEH的基本應(yīng)用,《Windows核心編程》絕對是最佳讀物（其實個人一直認為《Windows核心編程》是Windows編程領(lǐng)域必看的第二本書，第一本是《Programming Windows》。關(guān)于SEH更深入的一點的知識可能就要參考一些能用匯編講解的書籍了，《Windows用戶態(tài)程序高效排錯》算是其中講的不錯的一本。

首先，SEH也有像C++異常一樣的語法，及類try-catch語法，在SEH中為__try-except語法，拋出異常從throw改為RaiseException,在MSDN中的語法描述為：

__try 

{

   // guarded code

}

__except ( expression )

{

   // exception handler code

}

見一個實際使用的例子：

例1：

#include <iostream>

#include <windows.h>

using namespace std;

int main()

{

    __try

    {

       RaiseException(0, 0, 0, NULL);

    }

    __except(EXCEPTION_EXECUTE_HANDLER)

    {

       cout <<"Exception Raised." <<endl;

    }

    cout <<"Continue running" <<endl;

}

這可能是最簡單的SEH的例子了，輸出如下：

Exception Raised.

Continue running

這個例子和普通C++異常的try-catch類似，也很好理解。只不過catch換成了except。

因為C語言沒有智能指針，那么就不能缺少finally的異常語法，與JAVA,Python等語言中的也類似，（這是C++中沒有的）finally語法的含義就是無論如何（不管是正常還是異常），此句總是會執(zhí)行，常用于資源釋放。

例2：

#include <iostream>

#include <windows.h>

using namespace std;

int main()

{

    __try

    {

       __try

       {

           RaiseException(0, 0, 0, NULL);

       }

       __finally

       {

           cout <<"finally here." <<endl;

       }

    }

    __except(1)

    {

    }

    __try

    {

       __try

       {

           int i;

       }

       __finally

       {

           cout <<"finally here." <<endl;

       }

    }

    __except(1)

    {

    }

    cout <<"Continue running" <<endl;

    getchar();

}

這個實例看起來過于奇怪，因為沒有將各個try-finally放入獨立的模塊之中，但是說明了問題：

1.     finally的語句總是會執(zhí)行，無論是否異常finally here總是會輸出。

2.     finally僅僅是一條保證finally語句執(zhí)行的塊，并不是異常處理的handle語句（與except不同），所以，假如光是有finally語句塊的話，實際效果就是異常會繼續(xù)向上拋出。（異常處理過程也還是繼續(xù)）

3.     finally執(zhí)行后還可以用except繼續(xù)處理異常，但是SEH奇怪的語法在于finally與except無法同時使用，不然會報編譯錯誤。

如下例：

    __try

    {

       RaiseException(0, 0, 0, NULL);

    }

    __except(1)

    {

    }

    __finally

    {

       cout <<"finally here." <<endl;

    }

VS2005會報告

error C3274: __finally 沒有匹配的try

這點其實很奇怪，難道因為SEH設(shè)計過于老了？-_-!因為在現(xiàn)在的語言中finally都是允許與except（或類似的塊，比如catch）同時使用的。C#，JAVA,Python都是如此，甚至在MS為C++做的托管擴展中都是允許的。如下例：(來自MSDN中對finally keyword [C++]的描述)

using namespace System;

ref class MyException: public System::Exception{};

void ThrowMyException() {

    throw gcnew MyException;

}

int main() {

    try {

       ThrowMyException();

    }

    catch ( MyException^ e ) {

       Console::WriteLine(  "in catch" );

       Console::WriteLine( e->GetType() );

    }

    finally {

       Console::WriteLine(  "in finally" );

    }

}

當你不習(xí)慣使用智能指針的時候常常會覺得這樣會很好用。關(guān)于finally異常語法和智能指針的使用可以說是各有長短，這里提供劉未鵬的一種解釋，（見參考5的RAII部分，文中比較的雖然是JAVA，C#,但是實際SEH也是類似JAVA的）大家參考參考。

SEH中還提供了一個比較特別的關(guān)鍵字，__leave,MSDN中解釋如下

Allows for immediate termination of the __try block without causing abnormal termination and its performance penalty.

簡而言之就是類似goto語句的拋出異常方式，所謂的沒有性能損失是什么意思呢？看看下面的例子：

#include <iostream>

#include <windows.h>

using namespace std;

int main()

{

    int i = 0;

    __try

    {

       __leave;

       i = 1;

    }

    __finally

    {

       cout <<"i: " <<i <<" finally here." <<endl;

    }

    cout <<"Continue running" <<endl;

    getchar();

}

輸出：

i: 0 finally here.

Continue running

實際就是類似Goto語句，沒有性能損失指什么？一般的異常拋出也是沒有性能損失的。

MSDN解釋如下：

The __leave keyword

The __leave keyword is valid within a try-finally statement block. The effect of __leave is to jump to the end of the try-finally block. The termination handler is immediately executed. Although a goto statement can be used to accomplish the same result, a goto statement causes stack unwinding. The __leave statement is more efficient because it does not involve stack unwinding.

意思就是沒有stack unwinding，問題是。。。。。。如下例，實際會導(dǎo)致編譯錯誤，所以實在不清楚到__leave到底干啥的，我實際中也從來沒有用過此關(guān)鍵字。

#include <iostream>

#include <windows.h>

using namespace std;

void fun()

{

    __leave;

}

int main()

{

    __try

    {

       fun();

    }

    __finally

    {

       cout <<" finally here." <<endl;

    }

    cout <<"Continue running" <<endl;

    getchar();

}

三、   提高篇

1.      SEH的優(yōu)點

1)    一個很大的優(yōu)點就是其對異常進程的完全控制，這一點是C++異常所沒有的，因為其遵循的是所謂的終止設(shè)定。

這一點是通過except中的表達式來控制的（在前面的例子中我都是用1表示，實際也就是使用了EXCEPTION_EXECUTE_HANDLER方式。

EXCEPTION_CONTINUE_EXECUTION (–1)   表示在異常發(fā)生的地方繼續(xù)執(zhí)行，表示處理過后，程序可以繼續(xù)執(zhí)行下去。 C++中沒有此語義。

EXCEPTION_CONTINUE_SEARCH (0)   異常沒有處理，繼續(xù)向上拋出。類似C++的throw;

EXCEPTION_EXECUTE_HANDLER (1)  異常被處理，從異常處理這一層開始繼續(xù)執(zhí)行。 類似C++處理異常后不再拋出。

2)    操作系統(tǒng)特性，不僅僅意味著你可以在更多場合使用SEH（甚至在匯編語言中使用），實際對異常處理的功能也更加強大，甚至是程序的嚴重錯誤也能恢復(fù)（不僅僅是一般的異常），比如，除0錯誤，訪問非法地址（包括空指針的使用）等。這里可以用一個例子來說明：

#include <iostream>

#include <windows.h>

using namespace std;

int main()

{

    __try

    {

       int *p = NULL;

       *p = 0;

    }

    __except(1)

    {

       cout <<"catch that" <<endl;

    }

    cout <<"Continue running" <<endl;

    getchar();

}

輸出：

catch that

Continue running

在C++中這樣的情況會導(dǎo)致程序直接崩潰的，這一點好好利用，可以使得你的程序穩(wěn)定性大增，以彌補C++中很多的不足。但是，問題又來了，假如異常都被這樣處理了，甚至沒有聲息，非常不符合發(fā)生錯誤時死的壯烈的錯誤處理原則。。。。。。。很可能導(dǎo)致程序一堆錯誤，你甚至不知道為什么，這樣不利于發(fā)現(xiàn)錯誤。

但是，SEH與MS提供的另外的特性MiniDump可以完美的配合在一起，使得錯誤得到控制，但是錯誤情況也能捕獲到，稍微的緩解了這種難處（其實也說不上完美解決）。

這一點需要使用者自己權(quán)衡，看看到底開發(fā)進入了哪個階段，哪個更加重要，假如是服務(wù)器程序，那么在正式跑著的時候，每崩潰一次就是實際的損失。。。所以在后期可以考慮用這種方式。

關(guān)于這方面的信息，在下一次在詳細講解。

2.      SEH的缺點

其實還是有的，因為是為操作系統(tǒng)設(shè)計的，實際類似為C設(shè)計，那么，根本就不知道C++中類/對象的概念，所以，實際上不能識別并且正確的與C++類/對象共存，這一點使用C++的需要特別注意，比如下例的程序根本不能通過編譯。

例一：

int main()

{

    CMyClass o;

    __try

    {

    }

    __except(1)

    {

       cout <<"catch that" <<endl;

    }

    cout <<"Continue running" <<endl;

    getchar();

}

例二：

int main()

{

    __try

    {

       CMyClass o;

    }

    __except(1)

    {

       cout <<"catch that" <<endl;

    }

    cout <<"Continue running" <<endl;

    getchar();

}

錯誤信息都為：

warning C4509: 使用了非標準擴展:“main”使用SEH，并且“o”有析構(gòu)函數(shù)

error C2712: 無法在要求對象展開的函數(shù)中使用__try

這點比較遺憾，但是我們還是有折衷的辦法的，那就是利用函數(shù)的特性，這樣可以避開SEH的不足。

比如，希望使用類的使用可以這樣：

這個類利用了上節(jié)的CResourceObserver類，

class CMyClass : public CResourceObserver<CMyClass>

{

};

void fun()

{

    CMyClass o;

}

#include <iostream>

#include <windows.h>

using namespace std;

int main()

{

    __try

    {

       fun();

    }

    __except(1)

    {

       cout <<"catch that" <<endl;

    }

    cout <<"Continue running" <<endl;

    getchar();

}

輸出：

class CMyClass Construct.

class CMyClass Deconstruct.

Continue running

可以看到正常的析構(gòu)，簡而言之就是將實際類/對象的使用全部放進函數(shù)中，利用函數(shù)對對象生命周期的控制，來避開SEH的不足。

四、   參考資料

1.     Windows核心編程（Programming Applications for Microsoft Windows）,第4版，Jeffrey Richter著，黃隴，李虎譯，機械工業(yè)出版社

2.     MSDN—Visual Studio 2005 附帶版,Microsoft

3.     加密與解密，段鋼編著，電子工業(yè)出版社

4.     Windows用戶態(tài)程序高效排錯，熊力著，電子工業(yè)出版社

5. 錯誤處理(Error-Handling)：為何、何時、如何(rev#2)，劉未鵬(pongba)著