Централизованная обработка исключений

Беляев Алексей

Когда приложение перестает работать в офисе у разработчика, найти ошибку и исправить ее не составляет труда. Когда же приложение отказывает у клиента, то трудно найти общий язык с огорченным пользователем, и понять что ты сделал не так...

Введение

Что такое ошибка? Отвечая на этот вопрос кратко, можно сказать, что ошибка – это отклонение от описанного поведения. Для разработчика это означает, что необходимо искать и исправлять причину этого отклонения. Для программиста контроля качества ПО это означает, что необходимо доработать тесты и включить их в базовый цикл тестирования приложения. Для руководства это означает увеличение времени и затрат на разработку продукта.

Ошибки бывают разные, одни воспроизводятся легко, другие трудно. На поиск одних тратится немного времени, на поиск других уходят дни. Основная проблема поиска ошибки зачастую связана с недостатком информации по ее воспроизведению или состоянии приложения в момент возникновения ошибки. Если бы разработчик имел информацию о том, какая строчка программы содержит ошибку, ему не составило бы труда исправить ее.

Единственный способ избежать ошибок в программах – это писать код без ошибок. Но человек не может не делать ошибок, поэтому в любой программе они есть. Единственное, что разработчик может постараться сделать – это минимизировать количество ошибок, а также облегчить их поиск и исправление. В этой статье рассматривается способ, помогающий ускорить поиск и исправление ошибок.

Windows и необработанные исключения

Когда в приложении, работающем под управлением ОС Windows (от 9х до ХР), возникает необработанное исключение, операционная система обрабатывает его, создает dump-файл и записывает в него информацию, анализируя которую можно восстановить состояние приложения и быстро найти ошибку. К информации, которую сохраняет операционная система, относится:

информация о потоках;

информация о загруженных модулях;

информация об исключении;

информация о системе;

информация о памяти.

Всю собранную информацию операционная система предлагает послать в Microsoft для последующего анализа. Учитывая полезность этой информации и выгоду, которую предоставляет владение ей, необходимо на этапе проектирования приложения заложить возможность для сбора информации о приложении во время возникновения исключения для последующего ее анализа. Тогда разработчики будут иметь больше информации для поиска и исправления ошибок.

Каким образом Windows XP определяет, что в приложении произошло необработанное исключение? Ответить на этот вопрос можно, если разобраться с механизмом структурированной обработки исключений (SEH). Все версии Windows, начиная с версии Windows 95 и Windows NT, поддерживают этот механизм обработки исключений, позволяющий операционной системе и приложению тесно взаимодействовать в случае возникновения исключительной ситуации. И если в каком-либо приложении возникает необработанное исключение, операционная система обрабатывает его и завершает приложение.

Структурированная обработка ошибок

Структурированная обработка исключений (SEH) – это предоставляемый системой сервис, вокруг которого библиотеки современных языков программирования реализуют свои собственные функции для работы с исключениями.

C++-программисты наверняка знакомы с SEH в основном по использованию конструкций __try ... __except. Встретив в теле функции конструкцию __try … __except, компилятор, поддерживающий SEH, генерирует код для регистрации обработчика исключения. Затем, после возникновения исключения, операционная система ищет подходящий обработчик. Если подходящий обработчик не найден, операционная система создает dump-файл и завершает работу приложения.

Таким образом, перед нами стоит задача – сделать так, чтобы после возникновения в приложении необработанного исключения вызывался наш обработчик.

Для решения этой задачи необходимо выяснить, как операционная система ищет обработчик исключения. В поисках ответа на этот вопрос я углублялся в документацию по механизму структурированных исключений, анализировал системный ассемблерный код, смотрел, что генерирует компилятор, когда встречает конструкцию __try … __except, но подходящего решения не находилось. Ни в SDK, ни в DDK я не нашел ничего, что могло бы ответить на этот вопрос. Анализируя код, генерируемый компилятором для конструкции __try … __except, я увидел, что для каждого нового обработчика исключений в стеке создается запись, которая помещается в связанный список. Вот пример простой функции, который поможет понятнее объяснить это:

Код, который был сгенерирован компилятором VC 7.0: