堆疊展開如何確保 C 異常處理中的資源清理？

堆疊展開

堆疊展開是異常處理中的重要機制，尤其是在 C 中。它允許受控地終止活動函數並清理資源。

考慮以下範例：

void func(int x)
{
    char* pleak = new char[1024]; // might leak if exception is thrown
    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
}

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

    return 0;
}

在這種情況下，如果發生異常，為plek分配的記憶體將遺失拋出。但是，s 將被其析構函數正確清理，因為它是一個自動（堆疊）變數。

拋出異常時，編譯器將展開堆疊。這涉及到：

• 調用當前函數中所有自動變數的析構函數
• 將控制權傳回給呼叫函數並繼續堆疊展開

此過程確保即使拋出異常，在堆疊上分配的資源也會被正確釋放。

堆疊展開的概念是 RAII（資源取得即初始化）慣用法的核心，它為 C 中的資源管理提供了一致的方法。透過在建構函數中獲取資源並在析構函數中釋放資源，開發人員可以建立異常安全保證並一致地處理資源。

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