.NET 4.0里异常处理的新机制

前几天，有一个朋友问我为什么在.NET里不能捕捉（catch）到一些异常了，而且在调试器里也捕捉不到。研究了一下，是.NET 4.0里新的异常处理机制捣的鬼。

 

在.NET 4.0之后，CLR将会区别出一些异常（都是SEH异常），将这些异常标识为破坏性异常（Corrupted State Exception）。针对这些异常，CLR的catch块不会捕捉这些异常，即使你用类似下面的代码：

            try
            {
                TestMethod();
            }
            catch (Exception e)
            {
                Console.WriteLine("Catching exception: {0}", e);
            }

也没有办法捕捉到这些异常。之所以要这样设计，在MSDN的文章Handling Corrupted State Exceptions里已经提到了。即，有一些支持插件的程序，例如Visual Studio或者SQL Server，它们支持调用托管代码编写成的插件，但是它们自己本身有很多代码是由非托管的C++写成的。由于插件经常会调用到非托管的API，而很多时间，这些插件的代码根本就不知道如何处理非托管的API抛出来的SEH异常。在4.0以前，因为SEH异常被转换成了跟普通.NET异常相同的异常，这样程序员只要用catch ( Exception e)的模式就可以捕捉到所有的异常。这样处理的问题是，由于SEH异常通常都不是托管代码抛出的，托管代码根本就不知道SEH异常被扔出来的原因，简单的catch ( Exception e)处理使得整个程序会处于一个非常不稳定的状态，使得前面被忽略的问题在后面以更严重的方式出现 — 例如保存被破坏的数据。这样，看起来使用catch ( Exception e)处理所有的异常的方法很简单，但实际上让程序员或者用户在问题延后发生时，分析起来需要花费更多的精力。

 

因此在4.0以后，大部分SEH（我怀疑是所有）异常都被标识成破坏性异常，在.NET里，默认情况下CLR不会捕捉它们，而是任由操作系统来处理—即关闭程序，并打开一个错误对话框通知用户。为了保证兼容性，在4.0以前编译的程序，例如在2.0、3.0和3.5编译的程序，依然采用的是老的策略—即.NET会同时捕捉.NET异常和SEH异常。而在4.0下面编译的程序才会使用新的策略，这也是在文章的开头，我的朋友所碰到的问题。你可以在.NET 4.0下面编译下面的程序，体验一下这个新变化：

Program.cs:

using System;
   using System.Runtime.InteropServices;
  
   namespace ConsoleApplication1
 {
     class Program
     {
         [DllImport("Ref.dll")]
         private extern static void TestMethod();
  
         static void Main(string[] args)
         {
             try
             {
                 TestMethod();
             }
             catch (Exception e)
             {
                 Console.WriteLine("Catching exception: {0}", e);
             }
         }
     }
 }

 

 

Ref.cpp:

#include "stdafx.h"
  
   extern "C" __declspec(dllexport) void TestMethod()
 {
          int *p = NULL;
          
          // 会导致.NET抛出一个AccessViolation异常
          *p = 10;
 }

 

上面的代码里，Program.cs使用P/Invoke技术调用了Ref.dll文件里的TestMethod，但是TestMethod尝试给一个空指针赋值，导致一个AccessViolation异常。如果你在2.0下面编译program.cs，并执行的话，这个AccessViolation异常会被catch(Exception e)捕捉到，而如果你在4.0下面编译并执行的话，你会发现catch (Exception e)是不能捕捉到这个异常的。

 

然而并不是所有人都想要这个新的异常机制，如果你的程序是在4.0下面编译并运行，而你又想在.NET程序里捕捉到SEH异常的话，有两个方案可以尝试：

1.         在托管程序的.config文件里，启用legacyCorruptedStateExceptionsPolicy这个属性，即简化的.config文件类似下面的文件：

 

App.config:

<?xml version="1.0"?>
<configuration>
　<startup>
  　<supportedRuntime version="v4.0" sku=".NETFramework,Version=v4.0"/>
　</startup>
    <runtime>
      <legacyCorruptedStateExceptionsPolicy enabled="true" />
    </runtime>
</configuration>

 

这个设置告诉CLR 4.0，整个.NET程序都要使用老的异常捕捉机制。

 

2.         在需要捕捉破坏性异常的函数外面加一个HandleProcessCorruptedStateExceptions属性，这个属性只控制一个函数，对托管程序的其他函数没有影响，例如：

[HandleProcessCorruptedStateExceptions]
   static void Main(string[] args)
 {
     try
     {
         TestMethod();
     }
     catch (Exception e)
     {
         Console.WriteLine("Catching exception: {0}", e);
     }
 }

 

你也可以下载示例代码自己试一下（需要VS 2010才能编译）：

/Files/killmyday/CSEsample.zip