在Linux / GCC下將NULL指針訪問轉換為C ++異常

Question

有沒有辦法將NULL指針訪問轉換為Linux下的C ++異常？ 類似於Java中的NullPointerException。 我希望以下程序能夠成功返回，而不是崩潰（假設編譯器在編譯期間無法找出此NULL指針訪問）：

class NullPointerException {};

void accessNullPointer(char* ptr) {
    *ptr = 0;
}

int main() {
    try {
        accessNullPointer(0);
    } catch (NullPointerException&) {
        return 1;
    }
    return 0;
}

我不期望任何標准的方法，因為C ++下的NULL指針訪問是未定義的 - 行為，只是想知道如何在x86_64 Linux / GCC下完成它。

我做了一些非常原始的研究，有可能：

1. 當在Linux下訪問NULL指針時，將生成SIGSEGV。
2. 在SIGSEGV處理程序內部，程序的內存和寄存器信息將可用（如果sigaction()用於注冊信號處理程序）。 如果程序被反匯編，也可以使用導致SIGSEGV的指令。
3. 修改程序的內存和/或注冊，並創建/偽造異常實例（可能通過調用低級展開庫函數，如_Unwind_RaiseException等）
4. 最后從信號處理程序返回，希望程序啟動一個C ++堆棧展開過程就像拋出正常異常一樣。

以下是GCC手冊頁的引用（-fnon-call-exceptions）：

生成允許捕獲指令以拋出異常的代碼。 請注意，這需要在任何地方都不存在的特定於平台的運行時支持。 此外，它只允許捕獲指令拋出異常，即內存引用或浮點指令。 它不允許從諸如“SIGALRM”之類的任意信號處理程序拋出異常。

看來這個“特定於平台的運行時”正是我想要的。 任何人都知道這樣的Linux / x86_64運行時？ 或者如果沒有這樣的運行時已經存在，請給我一些關於如何實現這樣的運行時的信息？

我希望該解決方案也適用於多線程程序。

Answer 1

不，沒有好辦法，而且不應該這樣做。 源代碼中的throw語句拋出異常。 這對於推理異常安全非常重要：您可以查看代碼並查看可以拋出異常的位置，或許更重要的是，您可以查看代碼並查看不會拋出異常的位置。 如果您做的任何事情都可以拋出異常，那么編寫異常安全的代碼變得非常困難，而不會使用catch子句使其混亂。 微軟在早期的C ++編譯器中嘗試了這一點：他們在操作系統的結構化異常之上捎帶了C ++異常處理，結果是一場災難。

Answer 2

使用signalaltstack()注冊備用信號堆棧。

的第三參數與SA_SIGINFO注冊的信號處理程序的處理程序是一個指向ucontext_t包含所保存的寄存器。 信號處理程序應調整此值以模擬對函數的調用。 然后該函數可以拋出異常。

潛在的復雜性包括需要保留被調用者保存的寄存器的值，x86-64上的紅區（可以禁用）和某些ISA上的返回地址寄存器，例如ARM。