Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Создание эффективных приложений для Windows Джеффри Рихтер 2004 (Книга).pdf
Скачиваний:
385
Добавлен:
15.06.2014
Размер:
8.44 Mб
Скачать

моих примерах могут отличаться от применяемых в других компиля торах, по основные концепции SEH везде одинаковы В этой главе я использую син таксис компиляюра

Microsoft Visual C++

NOTE:

Не путайте SEH с обработкой исключении в С++, которая представляет собой еще одну форму обработки исключений, построенную на применении ключе вых слов языка С++ catch и throw При этом Microsoft Visual C++ использует пре имущества поддержки SEH, уже обеспеченной компилятором и операционны ми сиоемдми

Windows.

SEH предоставляет две основные возможности, обработку завершения (termination handling) и обработку исключений (exception handling). B этой главе мы рассмотрим обработку завершения.

Обработчик завершения гарантирует, что блок кода (собственно обработчик) будет выполнен независимо от того, как происходит выход из другого блока кода — защищенного участка программы. Синтаксис обработчика завершения при работе с компилятором Microsoft Visual C++ выглядит так:

__try

{

// защищенный блок

}

_finally

{

// обработчик завершения

}

Ключевые слова _try и __flnally обозначают два блока обработчика завершения, В предыдущем фрагменте кода совместные действия операционной системы и ком пилятора гарантируют, что код блока finаllу обработчика завершения будет выполнен независимо от того, как произойдет выход из защищенного блока. И неважно, разме стите Вы в защищенном блоке операторы return, goto или даже longjump — обработ чик завершения все равно будет вызван. Далее я покажу Вам несколько примеров ис пользования обработчиков завершения

Примеры использования обработчиков завершения

Поскольку при использовании SEH компилятор и операционная система вместе кон тролируют выполнение Вашего кода, то лучший, на мой взгляд, способ продемонст рировать работу SEH — изучать исходные тексты программ и рассматривать порядок выполнения операторов в каждом из примеров

Поэтому в следующих разделах приведен ряд фрагментов исходного кода, а свя занный с каждым из фрагментов тект поясняет, как компилятор и операционная система изменяют порядок выполнения кода.

Funcenstein1

Чтобы оценить последствия применения обработчиков завершения, рассмотрим бо лее конкретный пример:

DWORD Funcenstein1()

{

DWORD dwTemp;

// 1 Что-то делаем здесь

__try

{

//2. Запрашиваем разрешение на доступ

//к защищенным данным, а затем используем их

WaitForSingleObject(g_hSem, INFINITE); g_dwProtectedData = 5;

dwTemp = g_dwProtectedData;

}

_finally

{

//3 Даем и другим попользоваться защищенными данными

ReleaseSemaphore(g_hSem, 1, NULL);

}

//4 Продолжаем что-то делать

return(dwTemp);

}

Пронумерованные комментарии подсказывают, в каком порядке будет выполнять ся этот код. Использование в Funcemtein1 блоков try-finally на самом деле мало что дает. Код ждет освобождения семафора, изменяет содержимое защищенных данных, сохраняет новое значение в локальной переменной divTemp, освобождает семафор и возвращает повое значение тому, кто вызвал эту функцию.

Funcenstein2

Теперь чуть-чуть изменим код функции и посмотрим, что получится:

DWORD Funcenstein2()

{

DWORD dwTemp;

// 1 Что-то делаем здесь

...

__try

{

//2 Запрашиваем разрешение на доступ

//к защищенным данным, а затем используем их

WaitForSingleObject(g_nSem, INFINITE);

g_dwProtectedData = 5; dwTemp = g_dwProlecledData;

// возвращаем новое значение return(dwTemp);

}

_finally

{

// 3 Даем и другим попользоваться защищенными данными

ReleaseSemaphore(g_hSem, 1, NULL);

}

//продолжаем что-то делать - в данной версии

//этот участок кода никогда не выполняется dwTemp = 9; return(dwTemp);

}

Вконец блока try в функции Funcenstein2 добавлен оператор retum Он сообща ет компилятору, что Вы хотите выйти из функции и вернуть значение переменной dwTemp (в данный момент равное 5). Но, если будет выполнен return, текущий поток никогда не освободит семафор, и другие потоки не получат шанса занять этот сема фор. Такой порядок выполнения грозит вылиться в действительно серьезную пробле му ведь потоки, ожидающие семафора, могут оказаться не в состоянии возобновить свое выполнение.

Применив обработчик завершения, мы не допустили преждевременного выпол нения оператора return Когда return пытается реализовать выход из блока try, компилятор проверяет, чтобы сначала был выполнен код в блоке finally, — причем до того, как оператору return в блоке try будет позволено реализовать выход из функции Вы зов ReleaseSemaphore в обработчике завершения (в функции Funcenstein2) гаранти рует освобождение семафора — поток не сможет случайно сохранить права на се мафор и тем самым лишить процессорного времени все ожидающие этот семафор потоки.

После выполнения блока finаllу функция фактически завершает работу Любой код за блоком finally не выполняется, поскольку возврат из функции происходит внутри блока try. Так что функция возвращает 5 и никогда — 9

Каким же образом компилятор гарантирует выполнение блок finally до выхода из блока try? Дело вот в чем. Просматривая исходный текст, компилятор видит, что Вы вставили return внутрь блока try Тогда он генерирует код, который сохраняет воз вращаемое значение (в нашем примере 5) в созданной им же временной перемен ной Затем создаст код для выполнения инструкций, содержащихся внутри блока finally, — это называется локальной раскруткой (local unwind) Точнее, локальная рас крутка происходит, когда система выполняет блок finаllу из-за преждевременною выхода из блока try Значение временной переменной, сгенерированной компилято ром, возвращается из функции после выполнения инструкций в блоке finаllу

Как видите, чтобы все это вытянуть, компилятору приходится генерировать допол нительный код, а системе — выполнять дополнительную работу На разных типах процессоров поддержка обработчиков завершения реализуется по-разному Напри мер, процессоруА1рhа понадобится несколько сотен или даже тысяч машинных ко манд, чтобы перехватить преждевременный возврат из try и вызвать код блока finаllу Поэтому лучше не писать код, вызывающий преждевременный выход из блока try обработчика завершения, — это может отрицательно сказаться на быстродействии программы. Чуть позже мы обсудим ключевое слово _leave, которое помогает избе жать написания кода, приводящего клокальной раскрутке.

Обработка исключений предназначена для перехвата тех исключений, которые происходят не слишком часто (в нашем случае — преждевременного возврата). Если же

какое-то исключение — чуть ли не норма, гораздо эффективнее проверять его явно, не полагаясь на SEH

Заметьте: когда поток управления выходит из блока try естественным образом (как в Funcensfetn1), издержки от вызова блока finally минимальны При использовании компилятора Microsofr на процессорах x86 для входа finаllу при нормальном выхо де из try исполняется всего одна машинная команда — вряд ли Вы заметите ее влия ние на быстродействие своей программы Но издержки резко возрастут, ссли компи лятору придется генерироватьдополнительный код, а операционной системе — вы полнять дополншельную работу, как в Funcenstetn2

Funcenstein3

Снова изменим код функции:

DWORD Funcenstein3()

{

DWORD dwTemp;

// 1 Что-то делаем здесь

__try

{

//2. Запрашиваем разрешение на доступ

//к защищенным данным, а затем используем их

WaitForSingleObject(g_hSem, INFINITE);

g_dwProtectedData = 5; dwTemp = g_dwProtectedData;

// пытаемся перескочить через блок finally goto ReturnValue:

}

__finally

{

// 3. Даем и другим попользоваться защищенными данными

ReleaseSemaphore(g_hSem, 1, NULL);

}

dwTemp = 9;

// 4. Продолжаем что-то делать

ReturnValue:

return(dwTemp);

}

Обнаружив в блоке try функции Funcenstein3 оператор gofo, компилятор генери рует код для локальной раскрутки, чтобы сначала выполнялся блок finаllу . Но на этот раз после finаllу исполняется код, расположенный за меткой RetumValue, так как воз врат из функции не происходит ни в блоке try, ни в блоке finally. B итоге функция возвращает 5. И опять, поскольку Бы прервали естественный ход потока управления из try в finally,