c++ - 当网络边缘的构造函数抛出时避免 SIGTRAP

Question

背景

我有一个类似设置节点和边的网络。节点和边都需要是类，在本例中为 Node 或 Arc，as in this question .在我的实际设置中，我正在处理 Node 和 Arc 的相当多的子类。对于内存管理，我使用 this answer to the question above .

问题

当构造函数抛出异常时，Windows 上的 Visual Studio 和 g++ with MinGW 无法捕获它，而是在没有错误处理的情况下退出(g++/MinGW 报告 SIGTRAP 信号)，而 Linux 上的 g++ 和 clang++ 正确处理异常。如果 Arc 无一异常(exception)地创建 Arc(n1, n2, false)，则所有编译器都可以正常工作。在所有情况下，都没有相关的编译器警告(使用/W4 resp.-Wall)有人可以解释一下，为什么这在 Windows 上不起作用？或者甚至提供解决方法？

代码

#include <iostream>
#include <stdexcept>
#include <vector>
#include <memory>

struct Node;
struct Arc {
    Node *left,*right;
private:
    // shared pointer to self, manages the lifetime.
    std::shared_ptr<Arc> skyhook{this};
public:
    // c'tor of Arc, registers Arc with its nodes (as weak pointers of skyhook)
    explicit Arc(Node* a_, Node* b_, bool throw_exc);
    // resets skyhook to kill it self
    void free() {
        std::cout << "  Arc::free();\n" << std::flush;
        skyhook.reset();
    }
    virtual ~Arc() {
        std::cout << "  Arc::~Arc();\n" << std::flush;
    }
};

struct Node {
    explicit Node() {
        std::cout << "  Node::Node()\n" << std::flush;
    }
    std::vector<std::weak_ptr<Arc> > arcs;
    ~Node() {
        std::cout << "  Node::~Node();\n" << std::flush;
        for(const auto &w : arcs) {
            if(const auto a=w.lock()) {
                a->free();
            }
        }
    }
};

Arc::Arc(Node *a_, Node *b_, bool throw_exc) : left(a_), right(b_) {
    std::cout << "  Arc::Arc()\n" << std::flush;
    if (throw_exc) {
        throw std::runtime_error("throw in Arc::Arc(...)");
    }
    a_->arcs.push_back(skyhook);
    b_->arcs.push_back(skyhook);

}

int main(int argc, char* argv[]) {
    std::cout << "n1=new Node()\n" << std::flush;
    Node *n1 = new Node();
    std::cout << "n2=new Node()\n" << std::flush;
    Node *n2 = new Node();
    std::cout << "try a=new Arc()\n" << std::flush;
    try {
        Arc *a = new Arc(n1, n2, true);
    } catch (const std::runtime_error &e) {
        std::cout << "Failed to build Arc: " << e.what() << "\n" << std::flush;
    }
    std::cout << "delete n1\n" << std::flush;
    delete n1;
    std::cout << "delete n2\n" << std::flush;
    delete n2;

}

输出

这是我在 Linux 和 Windows 上都得到的结果

n1=new Node()
  Node::Node()
n2=new Node()
  Node::Node()
try a=new Arc()
  Arc::Arc()

在 Linux 上使用 g++(7.4.0 和 8.3.0)或 clang++(6.0.0)...

它按预期工作:

  Arc::~Arc();
Failed to build Arc: throw in Arc::Arc(...)
delete n1
  Node::~Node();
delete n2
  Node::~Node();

使用 VC++ (2017) ...

它坏了

Arc::~Arc()

并且运行以退出代码 -1073740940 (0xC0000374) 终止

使用 g++ (9.1.0) MinGW 7.0

它坏了，但报告了信号

Signal: SIGTRAP (Trace/breakpoint trap)
  Arc::~Arc();

并以退出代码 1 结束

Answer 1

tl;dr:继承自 std::enable_shared_from_this并使用 weak_from_this() .

---

考虑以下结构，它与您的结构相似 ( https://godbolt.org/z/vHh3ME ):

struct thing
{
  std::shared_ptr<thing> self{this};

  thing()
  {
    throw std::exception();
  }
};

对象的状态是什么*this和 self在抛出异常的那一刻，哪些析构函数将作为堆栈展开的一部分执行？对象本身尚未完成构建，因此 ~thing()不会(也不能)被执行。另一方面，self 是完全构造的(成员在进入构造函数体之前被初始化)。因此，~std::shared_ptr<thing>() 将执行，这将调用~thing()在未完全构建的对象上。

继承自 std::enable_shared_from_this假设没有实际的 shared_ptr 则不会出现此问题s 是在构造函数完成执行和/或抛出之前创建的( weak_from_this() 在这里是你的 friend )，因为它只包含一个 std::weak_ptr ( https://godbolt.org/z/TGiw2Z );您的 shared_ptr 的变体也没有在构造函数 ( https://godbolt.org/z/0MkwUa ) 的末尾初始化，但这在您的案例中并不是微不足道的，因为您在构造函数中给出了共享/弱指针。

话虽如此，您仍然有所有权问题。没有人真正拥有你的 Arc ;对它的唯一外部引用是 weak_ptr