abi::__dynamic_cast 为向上转型返回 nullptr

Question

我需要像这样连接到 C++ 的异常抛出机制：

namespace __cxxabiv1
{
    extern "C" void __cxa_throw(void* voidPointerToActualObject, std::type_info* stdTypeInfoOfActualObject, void (*destructor)(void *))
    {
        // If thrownException is a custom exception type or something deriving from it, poke a value into it.
    }
}

如果你想知道“你为什么要那样做？”

我有一个抛出异常的简单示例，它是非常简单的 class 层次结构的一部分：

#include <stdexcept>

class Upper : public std::exception
{
    public:
        int pokeMe = 111111;
};
class Lower : public Upper {};

int main()
{
    throw Lower();
}

#include <cxxabi.h>

namespace __cxxabiv1
{
    extern "C" void __cxa_throw(void* voidPointerToActualObject, std::type_info* stdTypeInfoOfActualObject, void (*destructor)(void *))
    {
        // The point is to do the equivalent of this:
        Lower* staticallyTypedPointerToActualObject = reinterpret_cast<Lower*>(voidPointerToActualObject);
        auto thisWorks = dynamic_cast<Upper*>(staticallyTypedPointerToActualObject);
        thisWorks->pokeMe = 222222;

        // But we don't know the actual static type, so we can't get a statically typed pointer. We only have a void* and a type_info:
        auto abiTypeInfoOfActualObject = dynamic_cast<const abi::__class_type_info*>(stdTypeInfoOfActualObject);
        auto abiTypeInfoOfUpper = dynamic_cast<const abi::__class_type_info*>(&typeid(Upper));
        Upper* thisDoesNotWork = reinterpret_cast<Upper*>(abi::__dynamic_cast(voidPointerToActualObject, abiTypeInfoOfActualObject, abiTypeInfoOfUpper, -1));
        thisDoesNotWork->pokeMe = 333333;

        // Elided for clarity: Call the original __cxa_throw function here
        // Instead, suppress these warnings:
        (void)destructor; // Unused parameter
        while (1) { } // Return from non-returning function
    }
}

我看不出__dynamic_cast不能向上转型的原因，但它返回nullptr 。
为什么？ 我如何让它工作？

它似乎能够很好地进行向下转换，顺便说一句：

auto abiTypeInfoOfActualObject = dynamic_cast<const abi::__class_type_info*>(&typeid(Upper)); // Plonking this here for testing
auto abiTypeInfoOfUpper = dynamic_cast<const abi::__class_type_info*>(&typeid(Lower)); // Casting to Lower instead of Upper
Lower* thisDoesNotWork = reinterpret_cast<Lower*>(abi::__dynamic_cast(voidPointerToActualObject, abiTypeInfoOfActualObject, abiTypeInfoOfUpper, -1));

Answer 1

我设法从 2004 年开始挖掘这个存档的对话：

ABI 文档不要求 __dynamic_cast 执行派生到基础的转换。 那些实际上可以由编译器静态执行的 __dynamic_cast 操作必须由编译器静态执行——运行时库不希望在那种情况下被调用。

所以这回答了那个问题。 吃吧。
但谈话中幸运地提到：

是的; 持有人知道 static 类型； 它可以抛出该类型的指针。 转换操作可以捕获它正在寻找的指针类型，或者使用 catch(...) 使转换失败。

这给了我尝试这个（简化版）的想法：

namespace __cxxabiv1
{

    using ThrowFunction = decltype(__cxa_throw)*;
    ThrowFunction oldThrowFunction = nullptr;

    extern "C" void __cxa_throw(void* voidPointerToActualObject, std::type_info* stdTypeInfoOfActualObject, void (*destructor)(void *))
    {
        if (oldThrowFunction == nullptr)
        {
            oldThrowFunction = (ThrowFunction)dlsym(RTLD_NEXT, "__cxa_throw");
        }

        try
        {
            oldThrowFunction(voidPointerToActualObject, stdTypeInfoOfActualObject, destructor);
        }
        catch (Upper& ex)
        {
            ex.pokeMe = 333333;
        }
        catch (...)
        {
        }

        oldThrowFunction(voidPointerToActualObject, stdTypeInfoOfActualObject, destructor);
    }
}

我简直不敢相信，但它确实有效！

编辑：免责声明：似乎这样，析构函数回调实际上被调用了两次，因为如果使用std::string pokeMe ，当我第二次调用 oldThrowFunction 时，该字符串已被丢弃。 我将在接下来的几天内进行试验。

Edit2：确实如此。 我找不到任何表明__cxa_throw是否接受nullptr作为析构函数参数的信息（至少对我来说它没有崩溃），所以最安全的选择是传递一个指向空虚拟 function 的指针：

void dummyDestructor(void*)
{
}
//...
oldThrowFunction(voidPointerToActualObject, stdTypeInfoOfActualObject, &dummyDestructor);