Tratamento de exceções na linguagem C

Uma implementação de tratamento de exceções usando a linguagem C, discutindo vários modelos e suas limitações, possíveis vazamentos de memórias, testes comparativos, muitos exemplos, introdução a certos recursos da linguagem, ... É certamente um assunto interessante se você quer expandir seus conhecimentos da linguagem C.

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Por: Vinícius dos Santos Oliveira em 11/11/2010 | Blog: https://vinipsmaker.github.io/


Aninhando exceções



Uma limitação das macros desenvolvidas e demonstradas na seção anterior é que não é possível aninhar o tratamento de exceções ou escrever funções que tratem exceções e a disparem para um escopo externo. O problema pode ser resolvido fazendo com que o usuário da biblioteca possa interferir no nome adotado para as variáveis que são essenciais para os procedimentos responsáveis pelo tratamento das exceções.

Há várias formas de permitir que o usuário consiga interferir no nome das variáveis usadas pelos procedimentos de tratamento de exceções descrito nesse texto, aqui adota-se uma técnica simples, onde todas as macros definidas devem receber um argumento adicional que servirá de sufixo para o nome das variáveis utilizadas:

#define TRY(x) \
  { \
    jmp_buf _eb ## x; \
    struct _gvalue _ev ## x = {NULL, NULL}; \
    struct _gvalue *const _evp ## x = &_ev ## x; \
    if (!setjmp(_eb ## x)) {
#define CATCH(_type, _value, x) \
    } else if (_ev ## x.name && !strcmp(_ev ## x.name, #_type)) { \
      _type _value = *((_type *)(_ev ## x.value));
#define ENDTRY(x) \
    } \
    if (_ev ## x.value) free(_ev ## x.value); \
  }

#define THROW(_type, _value, x) \
  { \
    if (_evp ## x) { \
      _evp ## x->name = #_type; \
      _evp ## x->value = malloc(sizeof(_type)); \
      *((_type *)(_evp ## x->value)) = _value; \
    } \
    longjmp(_eb ## x, 1); \
  }

#define TRY_ARGS(x) _eb ## x, _evp ## x

E para nomear os argumentos utilizados pelas funções que disparam as exceções, a macro THROW_NAMED_ARGS foi introduzida. Como consequências, a definição da macro THROW_ARGS pode ser simplificada. Dessa forma na assinatura da função, recomenda-se o uso de THROW_ARGS, e na sua implementação, o uso de THROW_NAMED_ARGS.

#define THROW_ARGS jmp_buf, struct _gvalue *
#define THROW_NAMED_ARGS(x) jmp_buf _eb ## x, struct _gvalue *_evp ## x

Com isso, podemos escrever códigos que aninham exceções como o do exemplo abaixo:

#include "cexceptions.h"
#include <stdio.h>

void a(THROW_ARGS); // throw const char *
void b(THROW_ARGS); // throw const char *

int main()
{
  TRY()
    a(TRY_ARGS());
  CATCH(const char *, e,)
    printf("Erro: %s\n", e);
  ENDTRY()
  return 0;
}

void a(THROW_NAMED_ARGS(_1))
{
  TRY(_2)
    b(TRY_ARGS(_2));
    THROW(const char *, "disparando exceção da função \"a\" "
                        "de dentro de seu próprio bloco try", _2);
  CATCH(const char *, i, _2)
    THROW(const char *, "disparando exceção da função \"a\" "
                        "de dentro de seu próprio bloco catch", _1);
  ENDTRY(_2)
}

void b(THROW_NAMED_ARGS())
{
  THROW(const char *, "disparando exceção da função \"b\"",);
}

Esse código irá imprimir na tela:

"Erro: disparando exceção da função \"a\" de dentro de seu próprio bloco catch\n"

Se você leu o código com atenção, deve ter percebido que há um vazamento de memória. Na função a, uma chamada a função b é feita, então a função b aloca espaço para um ponteiro (que irá apontar para a string), então a função captura uma exceção e retorna do bloco CATCH (através da chamada a função longjmp) sem liberar o espaço alocado para o ponteiro (ele só seria liberado na linha de código onde ENDTRY se encontra).

Para resolver o problema, devemos introduzir uma nova macro, que libere os recursos alocados para o valor disparado:

#define EXCEPTION_FREE(x) \
  { \
    if (_ev ## x.value) free(_ev ## x.value); \
    _ev ## x.value = NULL; \
  }

void a(THROW_NAMED_ARGS(_1))
{
  TRY(_2)
    b(TRY_ARGS(_2));
    THROW(const char *, "disparando exceção da função \"a\" "
                        "de dentro de seu próprio bloco try", _2);
  CATCH(const char *, i, _2)
    EXCEPTION_FREE(_2)
    THROW(const char *, "disparando exceção da função \"a\" "
                        "de dentro de seu próprio bloco catch", _1);
  ENDTRY(_2)
}

Antes podíamos realizar saltos para fora de blocos TRY, agora podemos fazer o mesmo com blocos CATCH.

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Páginas do artigo
   1. Introdução
   2. Tratamento de exceções em C
   3. Quebra de fluxo de execução, goto e setjmp
   4. Exceções associadas a inteiros
   5. Informação sobre os tipos em tempo de execução
   6. Macros
   7. Aninhando exceções
   8. Mais macros
   9. Memory leaks
   10. Uso em dispositivos móveis
   11. Conclusão
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Comentários
[1] Comentário enviado por removido em 11/11/2010 - 17:16h

Gostei da aparência do código usando macros para definir os blocos try, catch e throw.

E parabéns pela contribuição de suas idéias!

[2] Comentário enviado por mslomp em 11/11/2010 - 18:17h

permita-me contribuir com conteúdo referente a esse assunto, a quem interessar:
há um tempo atrás postei na seção Scripts um código referente a isso:
http://www.vivaolinux.com.br/script/Excecoes-em-C-atraves-de-trythrowcatch

baseado na questão de um usuário em:
http://www.vivaolinux.com.br/topico/C-C++/C-e-Java

parabéns, um ótimo artigo conceitual e referencial

[3] Comentário enviado por SamL em 12/11/2010 - 12:06h

Cara gostei do artigo, nota 10.
Usar essas macros deixa um código bem mais limpo e organizado.

[4] Comentário enviado por gedarius em 12/11/2010 - 12:06h

ótimo artigo, parabéns!!!!

[5] Comentário enviado por vinipsmaker em 12/11/2010 - 15:47h

@mslomp, vlw, é bom saber que esse assunto interessa a muitos.

E aos outros, agradeço os elogios (críticas também são bem-vindas, caso tenham alguma =D ).

[6] Comentário enviado por mazinsw em 12/11/2010 - 19:41h

valeu pela contribuição, eu não sabia usar macros agora está mais fácil.

[7] Comentário enviado por vinipsmaker em 02/03/2013 - 19:19h

Migrei o código para https://github.com/vinipsmaker/c-except


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