catch 关键字如何确定抛出的异常类型？

Question

catch 关键字如何确定抛出的异常类型？选择执行哪个 catch 块会发生什么过程？

try
{
    int[] myArray = new int[0];
    myArray[1] = 0;
}
catch (IndexOutOfRangeException ex) { } // how does the CLR know to enter here?
catch (InvalidCastException ex) { }

通过 ILdasm

.method private hidebysig static void  Main(string[] args) cil managed
{
  .entrypoint
  // Code size       28 (0x1c)
  .maxstack  3
  .locals init (int32[] V_0,
           class [mscorlib]System.IndexOutOfRangeException V_1,
           class [mscorlib]System.InvalidCastException V_2)
  IL_0000:  nop
  .try
  {
    IL_0001:  nop
    IL_0002:  ldc.i4.0
    IL_0003:  newarr     [mscorlib]System.Int32
    IL_0008:  stloc.0
    IL_0009:  ldloc.0
    IL_000a:  ldc.i4.1
    IL_000b:  ldc.i4.0
    IL_000c:  stelem.i4
    IL_000d:  nop
    IL_000e:  leave.s    IL_001a
  }  // end .try
  catch [mscorlib]System.IndexOutOfRangeException 
  {
    IL_0010:  stloc.1
    IL_0011:  nop
    IL_0012:  nop
    IL_0013:  leave.s    IL_001a
  }  // end handler
  catch [mscorlib]System.InvalidCastException 
  {
    IL_0015:  stloc.2
    IL_0016:  nop
    IL_0017:  nop
    IL_0018:  leave.s    IL_001a
  }  // end handler
  IL_001a:  nop
  IL_001b:  ret
 } // end of method Program::Main

但仍不清楚catch 关键字用于确定引发的异常类型的作用。

Answer 1

免责声明：我没有阅读 CLR 规范，我知道异常比“正常”代码复杂得多。但是，这是一种非常简单的方法，我相信它会奏效。

1. 当抛出异常时，生成它的代码将使用特定类型，例如IndexOutOfBounds 或HttpException，而不是基类Exception
2. 当在try 块内捕获异常时，运行时将有一个预期类型的​​异常列表（即，每个catch 块对应一个）。假设它是List<Type> TheseExceptionsMayOccur
3. 最后会是这样的

.

foreach(Type ExceptionType in TheseExceptionMayOccur)
{
    if(e is ExceptionType )
        //run the respective catch block
}

Answer 2

只是一个简短的答案，真正的答案需要一本书。 .NET 中的异常处理异常复杂，涉及许多活动部件。包括对 Windows 中异常的本机支持（SEH，结构化异常处理），CLR 中最大和最复杂的代码块之一（excep.cpp，232KB 代码），程序集中的元数据（这就是你为什么不这样做的原因）看不到它占用任何 IL 地址）和抖动。

throw 关键字引发异常，它在运行时触发 RaiseException() Windows api 函数。 Windows 通过运行由 RtlAddFunctionTable() 注册的异常过滤器来寻找愿意处理异常的代码。哪些是在 CLR 中实现的。它反过来使用由抖动生成的元数据，即当抖动将 IL 转换为机器代码时在即时编译时构建的数据表。抖动使用通过 .try 和 catch 等指令添加到程序集元数据的元数据信息，您在反汇编中看到的内容。表数据包含有关代表特定异常类型的 catch 子句的代码范围的信息。允许 CLR 选择应恢复执行的位置并告诉 Windows 继续处理异常。

知道它从哪里开始并知道在哪里停止，Windows 现在开始展开堆栈帧，并在必要时调用 finally 块。接下来，它在 catch 块的第一条机器代码指令处设置的指令指针。

除此之外还有很多很多令人讨厌的小细节。与 ThreadAbortException 的语义一样，vb.net Catch When 关键字、finally 阻塞引发异常的复杂性、SEH 纯粹基于堆栈帧时处理 try 阻塞范围、线程需要中止时无法捕获的异常的概念。需要一本书但没人会写的东西，因为读者会立即入睡。

.NET 中的异常处理是一座充满铅的冰山。 99% 都在水下，CLR 中最成功的抽象之一。除了程序员经常使用 catch 关键字之外，这与它的实现方式没有任何关系。