C++ EXCEPTION_FLT_DIVIDE_BY_ZERO 硬件异常未捕获

Question

我有三个专用函数，每个函数都包含一个

__try/_except

块，并且应分别抛出

EXCEPTION_ACCESS_VIOLATION

、

EXCEPTION_INT_DIVIDE_BY_ZERO

和

EXCEPTION_FLT_DIVIDE_BY_ZERO

异常。还为每个

__except

提供了一个过滤器。

EXCEPTION_ACCESS_VIOLATION

和

EXCEPTION_INT_DIVIDE_BY_ZERO

异常被抛出并成功捕获。

EXCEPTION_FLT_DIVIDE_BY_ZERO

不会抛出异常。为什么？

如何修复代码以捕获异常？

#include <Windows.h>
#include <iostream>

//------------------------------------------------------------------------------
int filter_access_violation(unsigned int code, EXCEPTION_POINTERS* xp)
{
    if( code == EXCEPTION_ACCESS_VIOLATION )
    {
        std::cout << "OK: filter EXCEPTION_ACCESS_VIOLATION\n";
        return EXCEPTION_EXECUTE_HANDLER;
    }
    std::cout << "Error: filter EXCEPTION_ACCESS_VIOLATION\n";
    return EXCEPTION_CONTINUE_SEARCH;
}

void access_violation(int* pt)
{
    std::cout << "\nTesting: EXCEPTION_ACCESS_VIOLATION\n";
    __try
    {
        *pt = 1;
        std::cout << "Error: EXCEPTION_ACCESS_VIOLATION not thrown\n";
    }
    __except (filter_access_violation(GetExceptionCode(), GetExceptionInformation()))
    {
        std::cout << "OK: __except EXCEPTION_ACCESS_VIOLATION\n";
    }
}

//------------------------------------------------------------------------------
int filter_int_divide_by_zero(unsigned int code, EXCEPTION_POINTERS* xp)
{
    if (code == EXCEPTION_INT_DIVIDE_BY_ZERO)
    {
        std::cout << "OK: filter EXCEPTION_INT_DIVIDE_BY_ZERO\n";
        return EXCEPTION_EXECUTE_HANDLER;
    }
    std::cout << "Error: filter EXCEPTION_INT_DIVIDE_BY_ZERO\n";
    return EXCEPTION_CONTINUE_SEARCH;
}

int int_divide_by_zero(int divisor)
{
    std::cout << "\nTesting: EXCEPTION_INT_DIVIDE_BY_ZERO\n";
    auto r = 1;
    __try
    {
        r = 1 / divisor;
        std::cout << "Error: EXCEPTION_INT_DIVIDE_BY_ZERO not thrown\n";
    }
    __except (filter_int_divide_by_zero(GetExceptionCode(), GetExceptionInformation()))
    {
        std::cout << "OK: __except EXCEPTION_INT_DIVIDE_BY_ZERO\n";
    }
    return r;
}

//------------------------------------------------------------------------------
int filter_float_divide_by_zero(unsigned int code, EXCEPTION_POINTERS* xp)
{
    if (code == EXCEPTION_FLT_DIVIDE_BY_ZERO)
    {
        std::cout << "OK: filter EXCEPTION_FLT_DIVIDE_BY_ZERO\n";
        return EXCEPTION_EXECUTE_HANDLER;
    }
    std::cout << "Error: filter EXCEPTION_FLT_DIVIDE_BY_ZERO\n";
    return EXCEPTION_CONTINUE_SEARCH;
}

float float_divide_by_zero(float divisor)
{
    std::cout << "\nTesting: EXCEPTION_FLT_DIVIDE_BY_ZERO\n";
    auto r = 1.0f;
    __try
    {
       r  = 1.0f / divisor;
       std::cout << "Error: EXCEPTION_FLT_DIVIDE_BY_ZERO not thrown\n";
    }
    __except( filter_float_divide_by_zero(GetExceptionCode(), GetExceptionInformation()) )
    {
        std::cout << "OK: __except EXCEPTION_FLT_DIVIDE_BY_ZERO\n";
    }
    return r;
}

int main()
{
    access_violation(nullptr);
    int_divide_by_zero(0);
    float_divide_by_zero(0);
}

输出：

Testing: EXCEPTION_ACCESS_VIOLATION
OK: filter EXCEPTION_ACCESS_VIOLATION
OK: __except EXCEPTION_ACCESS_VIOLATION

Testing: EXCEPTION_INT_DIVIDE_BY_ZERO
OK: filter EXCEPTION_INT_DIVIDE_BY_ZERO
OK: __except EXCEPTION_INT_DIVIDE_BY_ZERO

Testing: EXCEPTION_FLT_DIVIDE_BY_ZERO
Error: EXCEPTION_FLT_DIVIDE_BY_ZERO not thrown

Answer 1

默认情况下，对于MSVC编译并在Windows上运行的C或C++程序， 浮点除以零不会引发操作系统异常（也不会引发操作系统异常） C++ 中的语言级异常）。

为了引起浮点除以零来引发操作系统 异常，调用 MSVC 特定的

_controlfp

功能如下：

_controlfp(0 /*new value*/, _EM_ZERODIVIDE /*mask of bits to change*/);

浮点行为由 32 位控制字控制， 可以使用

_controlfp

进行更改。 上面的调用设置了

_EM_ZERODIVIDE

标志为零。

异常掩码（EM）是控制字的一部分，它指定 哪些操作会引发异常。 当设置一个位时，该条件 是“屏蔽”的，意味着“不”引发异常。 清除该位 启用相应的异常。 注意这里“面具”一词的两种不同含义：一个是 浮点控制字的一部分表示“不”要引发什么， 而另一个是

_controlfp

API 的一个元素，说明 to 的内容 改变。

如果将上面这行代码作为 main() 的第一行插入 问题中的代码，那么修改后的程序的输出是：

Testing: EXCEPTION_ACCESS_VIOLATION
OK: filter EXCEPTION_ACCESS_VIOLATION
OK: __except EXCEPTION_ACCESS_VIOLATION

Testing: EXCEPTION_INT_DIVIDE_BY_ZERO
OK: filter EXCEPTION_INT_DIVIDE_BY_ZERO
OK: __except EXCEPTION_INT_DIVIDE_BY_ZERO

Testing: EXCEPTION_FLT_DIVIDE_BY_ZERO
OK: filter EXCEPTION_FLT_DIVIDE_BY_ZERO
OK: __except EXCEPTION_FLT_DIVIDE_BY_ZERO        <--- what we wanted

为了完整起见，我会注意到上面链接的文档说： 应包括

<float.h>

，尽管出现了包括 

<windows.h>

足够了。

文档还说要添加：#pragma fenv_access (on)

但是，在我的测试中，我没有观察到省略它有任何区别 并包括它。

便携性考虑

在大多数平台上，相当于 GCC 的

_controlfp

是

feenableexcept

。 但是，当使用 MinGW 编译时，请使用 _controlfp

，如上所示。

不幸的是，

C99标准浮点环境API

<fenv.h>

中声明的不包括任何方式影响 操作会导致操作系统陷阱。