Windows系统错误处理机制

一、什么是错误

意为意为不正确，与正确答案相反。我们这里讲的是Windows操作系统里进程运行时产生的错误。对我们程序员来说，其实也就是我们编程过程中，调用Windows系统提供的API、COM 接口、内核驱动开发接口，这些API或接口失败时产生的错误。这些错误会导致我们的程序代码完成不了预设的功能或效果。

二、Windows 错误机制

首先，Windows会为各种API、接口失败的各种错误预先定义好，一种错误用一个错误码(Error Code)来表示。当错误产生时，API或接口会失败，有的是用返回值返回错误码，同时也表示调用成功或失败，比如COM接口；有的是用返回值代表成功或失败，错误码放在特定的区域，通过特定API去获取，比如大部分Win32 API，它将错误码存储在线程局部存储区里，永远记住最后一个错误码 ；有的是用状态码作为错误码，比如内核驱动开发接口；

Windows系统的错误机制，当进程产生非致命错误时，它不会改变线程的执行路径，但这不代表对程序没有影响。如果一个错误发生，我们不处理，而让程序继续往下跑，可能会导致后面更严重的问题。那么我们在Windows上编程时，应该调用API和接口后，及时检测是否失败，如果失败，检测错误，看是什么错误，做不同处理。

在我们编程的过程种，经常遇到下面三种错误：

• Win32 Error
• COM Error
• NTSTATUS

三、Windows 错误代码(Error Code)

3.1、Windows错误代码

由前面我们知道常见的三种错误，他们都是通过错误代码来代表不同错误消息，它是一个DWORD值，也就是32bit，那么这个值得每一位或几位代表什么意思，Windows是有规定的，错误代码域也就是说错误代码的定义规则是怎样的。

3.2、错误代码的生成

3.2.1、编写错误信息文本文件

应用程序可以根据业务需求按照Windows错误代码域的规则定义自己的错误码, 自定义错误码需要先编写一个错误信息文本文件。文件以.mc为后缀，其语法相对来说比较简单，该文件主要包括三部分，注释、信息头(Header Section)和信息体(Message Section)。

• 注释
  注释是以分号(;)开头的行，在编译后生成的C/C++头文件中，MC编译器会去掉这些分号，也就是说，如果你要生成一些带C/C++的注释，在分号后再加入C/C++的注释即可，如：

;#ifndef _YOUR_MESSAGE_ERROR_TEXT_
;#define _YOUR_MESSAGE_ERROR_TEXT_

;// C/C++单行注释
;
;/*
;
; C/C++块注释
;
;*/
;#endif

• 信息头部(Header Section)
  信息头部定义信息体中需要使用的一些名称和语言标识，可以包含以下0个或多个语法声明。

语法	说明
MessageIdTypedef=type	声明错误码类型，该定义一般放到信息头部最前面，type在消息头文件(.h)中被使用。定义的类型(32位)必须要能够容纳所有的错误码。
SeverityNames=(name=number[:SymbolName])	声明错误等级集合，在30-31位中定义。可以定义多个错误等级，以空格分隔。默认定义为: SeverityNames=(Success=0x0 Informational=0x1 Warning=0x2 Error=0x3) ；name是错误等级名称，是在信息体中引用的名字。SymbolName是自定义的符号名，该符号编译后会在头文件中定义，具体见实例。
FacilityNames=(name=number[:SymbolName])	声明设备代码集合，在16-27位中定义，可以定义多个设备代码，中间以空格分隔。如果29为没有标记为1，则前256位系统保留使用，应用可以在0x100-0xFFF中定义。name是设备代码名称，是在信息体中引用的名字。SymbolName是自定义的符号名，该符号编译后会在头文件中定义，具体见实例。
LanguageNames=(name=number:filename)	声明语言集合，其中name语句名称，是在信息体中需要引用的名字，可以支持多种语言，中间以空格分隔。number是语言标识，filename是包含对应语言的文件名，不带后缀，由MC编译器生成一个指定文件名加.bin的文件，用于存储对应语言的错误文本信息。语言标识(language identifier)由一个16bit的数组成，其中高6位是次语言标识(SubLanguage ID), 低10位是主语言标识(Primary Language ID)。关于语言标识的常量定义在这里。比如我要定义简体中文，主语言标识为0x04，次语言标识为0x02，故简体中文的语言标识为0x804，于是可以这样定义： LanguageNames=(Chinese=0x804:MSG00804)

• 错误信息体(Message Section)
  信息体在信息头之后定义，下表是一个信息体可能包含的一些定义，每个信息体以MessageId开头，以单独成行的句点结束。Severity和Facility可选。

语法	说明
MessageId=[number|+number]	消息标识，必须要定义，但其值是可选的，如果没有定义值，将使用上一个消息id加1。如果使用了+号，消息标识为在上一个消息id上加指定的number。所定义的消息标识大小不能超过16位；
Severity=name	错误等级，如果Severity=Error；
Facility=name	设备代码，如Facility=Application；
SymbolicName=name	符号名称，该名称会被定义在C/C++头文件中，格式如： #define name ((type)0xnnnnnnnn)；其中type在信息头MessageIdTypedef中声明；
Language=name	信息语言，语言名称在信息头部定义，如果没定义默认为English。 如：Language=Chinese；
message text	信息对应语言的文本；
.	以一个独立成行的句点作为信息体结束符；

注：如果一个信息体支持多种语言，对每一种语言都需要一个语言声明、语言文本和独立成行的句点，如：

MessageId=0x1
Severity=Error
Facility=Runtime
SymbolicName=MSG_BAD_COMMAND
Language=English
You have chosen an incorrect command.
.
Language=Chinese
<Chinese message string goes here>

3.2.2、编译(MC.exe)
编写好错误信息文本文件之后需要用Message Compiler(MC.exe)编译工具进行编译，mc的具体用法见这里。由于我们需要支持中文，所以需要指定-u参数，另外，如果我们想为设置29位为1，需要指定-c参数，如：

mc.exe -cu MessageTable.mc

编译成功后会生成四个文件：MessageTable.h、MessageTable.rc、MSG00409.bin、MSG00804.bin
其中MessageTable.h的内容如下：

#ifndef _ERROR_MESSAGE_TEXT_
#define _ERROR_MESSAGE_TEXT_

//
//  Values are 32 bit values laid out as follows:
//
//   3 3 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
//   1 0 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
//  +---+-+-+-----------------------+-------------------------------+
//  |Sev|C|R|     Facility          |               Code            |
//  +---+-+-+-----------------------+-------------------------------+
//
//  where
//
//      Sev - is the severity code
//
//          00 - Success
//          01 - Informational
//          10 - Warning
//          11 - Error
//
//      C - is the Customer code flag
//
//      R - is a reserved bit
//
//      Facility - is the facility code
//
//      Code - is the facility's status code
//
//
// Define the facility codes
//
#define FACILITY_TEST_3                  0x101
#define FACILITY_TEST_2                  0x101
#define FACILITY_TEST_1                  0x100

//
// Define the severity codes
//
#define ITEST_SEVERITY_WARNING           0x2
#define TEST_SEVERITY_SUCESS             0x0
#define ITEST_SEVERITY_INFORMATIONAL     0x1
#define TEST_SEVERITY_ERROR              0x3

//
// MessageId: TEST_E_01
//
// MessageText:
//
// Define english string error message for TEST_E_01
//
#define TEST_E_01                        ((HRESULT)0xE1000001L)

//
// MessageId: TEST_E_02
//
// MessageText:
//
// Define english string error message for TEST_E_02
//
#define TEST_E_02                        ((HRESULT)0xE1000002L)

//
// MessageId: TEST_E_03
//
// MessageText:
//
// Define english string error message for TEST_E_03
//
#define TEST_E_03                        ((HRESULT)0xE1000003L)

#endif

注意，在生成的头文件中发现没有错误信息的中文文本说明，由于生成的头文件中只展示第一个定义的语言文本说明，如果想展示中文说明的话，在信息体把中文定义放在第一位就行了。如：

MessageId=0x1 Severity=Error Facility=TestFacility1 SymbolicName=TEST_E_01
Language=Chinese
在这儿定义TEST_E_01的中文错误文本
.
Language=English
Define english string error message for TEST_E_01

更多参考：
https://www.jianshu.com/p/04a4ace9a31d