sjlj (setjump/longjump)与dwarf-2为mingw32两种异常处理模型的实现。sjlj有着开销，而随linux发行的mingw32开发库包都是用sjlj版编译的，而Qt却采用dwarf-2版，那么两者之间有多少差异，本文就这问题对两版的异常代码的反汇编进行分析比较。

我使用mingw-w65-i686-810的sjlj与dwarf-2两个版本对下面异常代码编译。

  1. __attribute__((dllimport)) int dllfunc();
  2. int main()
  3. {
  4.     dllfunc();
  5.     //_create_locale(LC_ALL, "C");
  6.     printf("abc");
  7.     //return 0;
  8.  
  9.     try
  10.     {
  11.         try
  12.         {
  13.             throw std::exception();
  14.         }
  15.         catch(std::exception&)
  16.     　　{
  17.             std::rethrow_exception(std::current_exception());
  18.     　　}
  19.  
  20.     }
  21.     catch(int)
  22.     {
  23.  
  24.     }
  25.     catch(std::exception& e)
  26.     {
  27.         std::cout << e.what() << std::endl;
  28.     }
  29.     catch(...)
  30.     {
  31.         std::cout << "unknown" << std::endl;
  32.     }
  33.     return ;
  34. }

代码逻辑：

两层 try/catch，

1. 里层 try/catch

1.1 try块， throw 异常

1.2 catch块， rethrow

2. 外层 try/catch

2.1 有三catch分支。

开刷前，先定义一下。

如果将 try/catch 去除 c++语言特性后，基本就是一种由c++库还有c++编译器共同管理的 goto。

throw相当于goto， catch相当于label（一种以类型区分的）。

那么c++编译器与c++库为我们提供了什么样的管理呢？

c++编译器

0. 利用c++支持对象析构进行try块保护。

1. 将 throw 关键字生成汇编 call __cxa_throw，调用 c++库的函数。

2. 为每个catch块生成代码片断，只能通过jmp跳转进来。

2.1 开头 call __cxa_begin_catch。

2.2 结尾 call __cxa_end_catch。

2.3 最后跳出到 try/catch块逻辑代码的下条执行指令。

3. 为同一try/catch块的所有catch块产生分支控制代码。

4. 为try块的析构代码产生跳转入口。

5. 为每一层try/catch块生成 uncaught 代码块，调用 _Unwind_Resume。

c++库：

1. __cxa_throw，马上_Unwind_RaiseException。跳转到当前最里面一层 try/catch的支路控制代码片断。

2. _Unwind_Resume，向上继续展开。

3. std::rethrow_exception，调用 __gcclibcxx_demangle_callback，

3.1 要么有 catch可达跳回到原来代码的控制流，直接离开std::rethrow_exception的调用上下文。

3.2 要么从__gcclibcxx_demangle_callback返回，执行terminate结束进程。

sjlj 版的反汇编代码比 dwarf-2 版的多了50行。

先来看dwarf-2的反汇编代码

  1.   <+>:    lea    0x4(%esp),%ecx
  2.   <+>:    and    $0xfffffff0,%esp
  3.   <+>:    pushl  -0x4(%ecx)
  4.   <+>:    push   %ebp
  5.   <+>:    mov    %esp,%ebp
  6.   <+>:    push   %esi
  7.   <+>:    push   %ebx
  8.   <+>:    push   %ecx
  9.   <+>:    sub    $0x2c,%esp
  10.   <+>:    call   0x401890 <__main>
  11.   <+>:    mov    0x4071a4,%eax
  12.   <+>:    call   *%eax
  13.   <+>:    movl   $0x404045,(%esp)
  14.   <+>:    call   0x4027c4 <printf>
  15.   <+>:    movl   $0x4,(%esp)
  16.   <+>:    call   0x4017ac <__cxa_allocate_exception>
  17.   <+>:    mov    %eax,%ebx
  18.   <+>:    mov    %ebx,%ecx
  19.   <+>:    call   0x402890 <std::exception::exception()>
  20.   <+>:    movl   $0x4017d4,0x8(%esp)
  21.   <+>:    movl   $0x4042a8,0x4(%esp)
  22.   <+>:    mov    %ebx,(%esp)
  23.   <+>:    call   0x401794 <__cxa_throw>
  24.   <+>:    mov    $0x0,%eax
  25.   <+>:    jmp    0x401723 <main()+>
  26.   <+>:    mov    %edx,%ecx
  27.   <+>:    cmp    $0x2,%ecx
  28.   <+>:    je     0x40162b <main()+>
  29.   <+>:    jmp    0x401663 <main()+>
  30.   <+>:    mov    %eax,(%esp)
  31.   <+>:    call   0x4017a4 <__cxa_begin_catch>
  32.   <+>:    mov    %eax,-0x1c(%ebp)
  33.   <+>:    lea    -0x28(%ebp),%eax
  34.   <+>:    mov    %eax,(%esp)
  35.   <+>:    call   0x4017cc <_ZSt17current_exceptionv>
  36.   <+>:    lea    -0x28(%ebp),%eax
  37.   <+>:    mov    %eax,(%esp)
  38.   <+>:    call   0x4017c4 <_ZSt17rethrow_exceptionNSt15__exception_ptr13exception_ptrE>
  39.   <+>:    mov    %eax,%esi
  40.   <+>:    mov    %edx,%ebx
  41.   <+>:    lea    -0x28(%ebp),%eax
  42.   <+>:    mov    %eax,%ecx
  43.   <+>:    call   0x4017ec <_ZNSt15__exception_ptr13exception_ptrD1Ev>
  44.   <+>:    call   0x40179c <__cxa_end_catch>
  45.   <+>:    mov    %esi,%eax
  46.   <+>:    mov    %ebx,%edx
  47.   <+>:    cmp    $0x1,%edx
  48.   <+>:    je     0x40166f <main()+>
  49.   <+>:    cmp    $0x2,%edx
  50.   <+>:    je     0x401683 <main()+>
  51.   <+>:    jmp    0x4016ca <main()+>
  52.   <+>:    mov    %eax,(%esp)
  53.   <+>:    call   0x4017a4 <__cxa_begin_catch>
  54.   <+>:    mov    (%eax),%eax
  55.   <+>:    mov    %eax,-0x24(%ebp)
  56.   <+>:    call   0x40179c <__cxa_end_catch>
  57.   <+>:    jmp    0x401618 <main()+>
  58.   <+>:    mov    %eax,(%esp)
  59.   <+>:    call   0x4017a4 <__cxa_begin_catch>
  60.   <+>:    mov    %eax,-0x20(%ebp)
  61.   <+>:    mov    -0x20(%ebp),%eax
  62.   <+>:    mov    (%eax),%eax
  63.   <+>:    add    $0x8,%eax
  64.   <+>:    mov    (%eax),%eax
  65.   <+>:    mov    -0x20(%ebp),%edx
  66.   <+>:    mov    %edx,%ecx
  67.   <+>:    call   *%eax
  68.   <+>:    mov    %eax,0x4(%esp)
  69.   <+>:    movl   $0x6ff07a00,(%esp)
  70.   <+>:    call   0x4017b4 <_ZStlsISt11char_traitsIcEERSt13basic_ostreamIcT_ES5_PKc>
  71.   <+>:    movl   $0x4017bc,(%esp)
  72.   <+>:    mov    %eax,%ecx
  73.   <+>:    call   0x4017f4 <_ZNSolsEPFRSoS_E>
  74.   <+>:    sub    $0x4,%esp
  75.   <+>:    call   0x40179c <__cxa_end_catch>
  76.   <+>:    jmp    0x401618 <main()+>
  77.   <+>:    mov    %eax,(%esp)
  78.   <+>:    call   0x4017a4 <__cxa_begin_catch>
  79.   <+>:    movl   $0x404049,0x4(%esp)
  80.   <+>:    movl   $0x6ff07a00,(%esp)
  81.   <+>:    call   0x4017b4 <_ZStlsISt11char_traitsIcEERSt13basic_ostreamIcT_ES5_PKc>
  82.   <+>:    movl   $0x4017bc,(%esp)
  83.   <+>:    mov    %eax,%ecx
  84.   <+>:    call   0x4017f4 <_ZNSolsEPFRSoS_E>
  85.   <+>:    sub    $0x4,%esp
  86.   <+>:    call   0x40179c <__cxa_end_catch>
  87.   <+>:    jmp    0x401618 <main()+>
  88.   <+>:    mov    %eax,%ebx
  89.   <+>:    call   0x40179c <__cxa_end_catch>
  90.   <+>:    mov    %ebx,%eax
  91.   <+>:    mov    %eax,(%esp)
  92.   <+>:    call   0x402770 <_Unwind_Resume>
  93.   <+>:    mov    %eax,%ebx
  94.   <+>:    call   0x40179c <__cxa_end_catch>
  95.   <+>:    mov    %ebx,%eax
  96.   <+>:    mov    %eax,(%esp)
  97.   <+>:    call   0x402770 <_Unwind_Resume>
  98.   <+>:    lea    -0xc(%ebp),%esp
  99.   <+>:    pop    %ecx
  100.   <+>:    pop    %ebx
  101.   <+>:    pop    %esi
  102.   <+>:    pop    %ebp
  103.   <+>:    lea    -0x4(%ecx),%esp
  104.   <+>:    ret

我们的主要代码逻辑只有20-30条指令

当 throw时，__cxa_throw函数是不会返回的， 如同goto最后是跳转到他处，若被本层catch处理完才会跳转回来<+88>。

然后看c++编译器为我们生成的异常代码 。

对于没有发生异常时，代码执行路径基本不会去涉及到异常代码支路，开销几近为0，只是代码量增大。

下面来看 sjlj 版的汇编代码，

  1.  function main():
  2.   <+>:    lea    0x4(%esp),%ecx
  3.   <+>:    and    $0xfffffff0,%esp
  4.   <+>:    pushl  -0x4(%ecx)
  5.   <+>:    push   %ebp
  6.   <+>:    mov    %esp,%ebp
  7.   <+>:    push   %edi
  8.   <+>:    push   %esi
  9.   <+>:    push   %ebx
  10.   <+>:    push   %ecx
  11.   <+>:    sub    $0x68,%esp
  12.   <+>:    movl   $0x4017ac,-0x44(%ebp)
  13.   <+>:    movl   $0x402958,-0x40(%ebp)
  14.   <+>:    lea    -0x3c(%ebp),%eax
  15.   <+>:    lea    -0x18(%ebp),%ebx
  16.   <+>:    mov    %ebx,(%eax)
  17.   <+>:    mov    $0x4015b4,%edx
  18.   <+>:    mov    %edx,0x4(%eax)
  19.   <+>:    mov    %esp,0x8(%eax)
  20.   <+>:    lea    -0x5c(%ebp),%eax
  21.   <+>:    mov    %eax,(%esp)
  22.   <+>:    call   0x402790 <_Unwind_SjLj_Register>
  23.   <+>:    call   0x4018b0 <__main>
  24.   <+>:    mov    0x406194,%eax
  25.   <+>:    movl   $0xffffffff,-0x58(%ebp)
  26.   <+>:    call   *%eax
  27.   <+>:    movl   $0x404001,(%esp)
  28.   <+>:    call   0x4027e4 <printf>
  29.   <+>:    movl   $0x4,(%esp)
  30.   <+>:    call   0x4017cc <__cxa_allocate_exception>
  31.   <+>:    mov    %eax,-0x60(%ebp)
  32.   <+>:    mov    %eax,%ecx
  33.   <+>:    call   0x4028b0 <std::exception::exception()>
  34.   <+>:    movl   $0x4017f4,0x8(%esp)
  35.   <+>:    movl   $0x404264,0x4(%esp)
  36.   <+>:    mov    -0x60(%ebp),%eax
  37.   <+>:    mov    %eax,(%esp)
  38.   <+>:    movl   $0x1,-0x58(%ebp)
  39.   <+>:    call   0x4017b4 <__cxa_throw>
  40.   <+>:    mov    $0x0,%eax
  41.   <+>:    mov    %eax,-0x60(%ebp)
  42.   <+>:    jmp    0x401733 <main()+>
  43.   <+>:    lea    0x18(%ebp),%ebp
  44.   <+>:    mov    -0x54(%ebp),%edx
  45.   <+>:    mov    -0x50(%ebp),%ecx
  46.   <+>:    mov    -0x58(%ebp),%eax
  47.   <+>:    test   %eax,%eax
  48.   <+>:    je     0x4015e6 <main()+>
  49.   <+>:    sub    $0x1,%eax
  50.   <+>:    test   %eax,%eax
  51.   <+>:    je     0x40161b <main()+>
  52.   <+>:    sub    $0x1,%eax
  53.   <+>:    test   %eax,%eax
  54.   <+>:    je     0x4016f8 <main()+>
  55.   <+>:    sub    $0x1,%eax
  56.   <+>:    test   %eax,%eax
  57.   <+>:    je     0x401712 <main()+>
  58.   <+>:    sub    $0x1,%eax
  59.   <+>:    ud2
  60.   <+>:    mov    %edx,%eax
  61.   <+>:    mov    %ecx,%edx
  62.   <+>:    mov    %edx,%ecx
  63.   <+>:    cmp    $0x2,%ecx
  64.   <+>:    je     0x4015f3 <main()+>
  65.   <+>:    jmp    0x401642 <main()+>
  66.   <+>:    mov    %eax,(%esp)
  67.   <+>:    call   0x4017c4 <__cxa_begin_catch>
  68.   <+>:    mov    %eax,-0x1c(%ebp)
  69.   <+>:    lea    -0x28(%ebp),%eax
  70.   <+>:    mov    %eax,(%esp)
  71.   <+>:    call   0x4017ec <_ZSt17current_exceptionv>
  72.   <+>:    lea    -0x28(%ebp),%eax
  73.   <+>:    mov    %eax,(%esp)
  74.   <+>:    movl   $0x2,-0x58(%ebp)
  75.   <+>:    call   0x4017e4 <_ZSt17rethrow_exceptionNSt15__exception_ptr13exception_ptrE>
  76.   <+>:    mov    %edx,-0x60(%ebp)
  77.   <+>:    mov    %ecx,-0x64(%ebp)
  78.   <+>:    lea    -0x28(%ebp),%eax
  79.   <+>:    mov    %eax,%ecx
  80.   <+>:    call   0x40180c <_ZNSt15__exception_ptr13exception_ptrD1Ev>
  81.   <+>:    mov    -0x60(%ebp),%eax
  82.   <+>:    mov    %eax,-0x60(%ebp)
  83.   <+>:    mov    -0x64(%ebp),%esi
  84.   <+>:    mov    %esi,-0x64(%ebp)
  85.   <+>:    call   0x4017bc <__cxa_end_catch>
  86.   <+>:    mov    -0x60(%ebp),%eax
  87.   <+>:    mov    -0x64(%ebp),%edx
  88.   <+>:    cmp    $0x1,%edx
  89.   <+>:    je     0x40164e <main()+>
  90.   <+>:    cmp    $0x2,%edx
  91.   <+>:    je     0x401665 <main()+>
  92.   <+>:    jmp    0x4016b3 <main()+>
  93.   <+>:    mov    %eax,(%esp)
  94.   <+>:    call   0x4017c4 <__cxa_begin_catch>
  95.   <+>:    mov    (%eax),%eax
  96.   <+>:    mov    %eax,-0x20(%ebp)
  97.   <+>:    call   0x4017bc <__cxa_end_catch>
  98.   <+>:    jmp    0x4015a7 <main()+>
  99.   <+>:    mov    %eax,(%esp)
  100.   <+>:    call   0x4017c4 <__cxa_begin_catch>
  101.   <+>:    mov    %eax,-0x24(%ebp)
  102.   <+>:    mov    -0x24(%ebp),%eax
  103.   <+>:    mov    (%eax),%eax
  104.   <+>:    add    $0x8,%eax
  105.   <+>:    mov    (%eax),%eax
  106.   <+>:    mov    -0x24(%ebp),%edx
  107.   <+>:    mov    %edx,%ecx
  108.   <+>:    call   *%eax
  109.   <+>:    mov    %eax,0x4(%esp)
  110.   <+>:    movl   $0x6ff29a00,(%esp)
  111.   <+>:    movl   $0x3,-0x58(%ebp)
  112.   <+>:    call   0x4017d4 <_ZStlsISt11char_traitsIcEERSt13basic_ostreamIcT_ES5_PKc>
  113.   <+>:    movl   $0x4017dc,(%esp)
  114.   <+>:    mov    %eax,%ecx
  115.   <+>:    call   0x401814 <_ZNSolsEPFRSoS_E>
  116.   <+>:    sub    $0x4,%esp
  117.   <+>:    call   0x4017bc <__cxa_end_catch>
  118.   <+>:    jmp    0x4015a7 <main()+>
  119.   <+>:    mov    %eax,(%esp)
  120.   <+>:    call   0x4017c4 <__cxa_begin_catch>
  121.   <+>:    movl   $0x404005,0x4(%esp)
  122.   <+>:    movl   $0x6ff29a00,(%esp)
  123.   <+>:    movl   $0x4,-0x58(%ebp)
  124.   <+>:    call   0x4017d4 <_ZStlsISt11char_traitsIcEERSt13basic_ostreamIcT_ES5_PKc>
  125.   <+>:    movl   $0x4017dc,(%esp)
  126.   <+>:    mov    %eax,%ecx
  127.   <+>:    call   0x401814 <_ZNSolsEPFRSoS_E>
  128.   <+>:    sub    $0x4,%esp
  129.   <+>:    movl   $0xffffffff,-0x58(%ebp)
  130.   <+>:    call   0x4017bc <__cxa_end_catch>
  131.   <+>:    jmp    0x4015a7 <main()+>
  132.   <+>:    mov    %edx,-0x60(%ebp)
  133.   <+>:    call   0x4017bc <__cxa_end_catch>
  134.   <+>:    mov    -0x60(%ebp),%eax
  135.   <+>:    mov    %eax,(%esp)
  136.   <+>:    movl   $0xffffffff,-0x58(%ebp)
  137.   <+>:    call   0x402788 <_Unwind_SjLj_Resume>
  138.   <+>:    mov    %edx,-0x60(%ebp)
  139.   <+>:    movl   $0x0,-0x58(%ebp)
  140.   <+>:    call   0x4017bc <__cxa_end_catch>
  141.   <+>:    mov    -0x60(%ebp),%eax
  142.   <+>:    mov    %eax,(%esp)
  143.   <+>:    movl   $0xffffffff,-0x58(%ebp)
  144.   <+>:    call   0x402788 <_Unwind_SjLj_Resume>
  145.   <+>:    lea    -0x5c(%ebp),%eax
  146.   <+>:    mov    %eax,(%esp)
  147.   <+>:    call   0x402780 <_Unwind_SjLj_Unregister>
  148.   <+>:    mov    -0x60(%ebp),%eax
  149.   <+>:    lea    -0x10(%ebp),%esp
  150.   <+>:    pop    %ecx
  151.   <+>:    pop    %ebx
  152.   <+>:    pop    %esi
  153.   <+>:    pop    %edi
  154.   <+>:    pop    %ebp
  155.   <+>:    lea    -0x4(%ecx),%esp
  156.   <+>:    ret

下面的分析只列出不同的地方

支路控制代码：

可以看出，支路选路控制指令多而且复杂，还有就是跳转多。

最后是函数结束前。

可以看出在 sjlj 版本中，即使代码不发生异常，函数在进入与离开时都要为登记维护付出一此成本，当涉及异常代码时，支路选路控制更加复杂更多跳转。这里有一个成本比例，你的函数逻辑简单，上面的开销比重就越大，如果是频繁调用的轻量函数就要考虑不用exception这样的error handle。

还有就是当发生异常时，需要交给c++库去管理，不同异常处理模型的实现，有着不同的开销，本文并没有涉及到。只是单纯从c++库以外的代码进行分析，也足够看出他们之间有着一定的差别。

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