C++ - exit / quick_exit / _Exit 的区别

从C++ 11开始就有了两种exit函数，这两个的区别将在这里做一次记录。

std::exit

该函数在头文件 <cstdlib> 钟定义

void exit( int exit_code );

(C++11 前)

[[noreturn]] void exit(int exit_code );

(C++11 起)

导致发生正常程序终止，并自动进行清理/资源回收：

C++11 前

1) 销毁具有静态存储期的对象，并且调用之前通过调用 std::atexit 注册的函数：

a) 具有静态存储期的非局部对象会以它们的构造函数的完成顺序逆序销毁。

b) 通过 std::atexit 注册的函数会按照它们的注册顺序逆序调用，但一个函数会在它被注册时已经被调用过的之前注册的函数之后被调用。

c) 对于每个通过 std::atexit 注册的函数 f 和每个具有静态存储期的非局部对象 obj，

  • 如果 f 在初始化 obj 前注册，那么 f 只能在 obj 销毁后调用；

  • 如果 f 在初始化 obj 后注册，那么 f 只能在 obj 销毁前调用。

d) 对于每个具有静态存储期的局部对象 obj，它会以如同在 obj 的构造函数完成时通过 std::atexit 注册一个调用 obj 的析构函数的函数销毁。

C++11 起

1) 拥有关联到当前线程的线程局域存储期的对象的析构函数、拥有静态存储期的对象的析构函数及以 std::atexit 注册的函数并发执行，同时维持下列保证：

a) 线程局域对象的最末析构函数按顺序早于静态对象的首个析构函数。

b) 如果线程局域或静态对象 A 的构造函数或动态初始化完成按顺序早于线程局域或静态对象 B，那么 B 的析构完成按顺序早于 A 的析构开始。

c) 如果静态对象 A 的初始化完成按顺序早于 std::atexit 对某函数 F 的调用，那么在终止期间对 F 的调用按顺序早于 A 的析构开始。

d) 如果 std::atexit 对某函数 F 的调用按顺序早于静态对象 A 的初始化完成，那么终止期间 A 的析构开始按顺序早于对 F 的调用。

e) 如果 std::atexit 对某函数 F1 的调用按顺序早于 std::atexit 对某函数 F2 的调用，那么终止期间对 F2 的调用按顺序早于对 F1 的调用。

  • 以上内容中，

  • 如果任何以 atexit 注册的函数或任何静态/线程局域对象的析构函数抛出异常，那么就会调用 std::terminate。

  • 如果编译器将对象动态初始化提升到非局部初始化的静态初始化阶段，那么析构顺序忠实于它本应有的动态初始化。

  • 如果函数局域（块作用域）静态对象被销毁，然后该函数从另一静态对象被调用，且控制流经过该对象的定义（或如果它被间接使用，那么就是经过指针或引用），那么行为未定义。

  • 如果函数局域（块作用域）静态对象在对象或数组的构造期间初始化，那么只有在销毁该类的所有子对象或该数组的所有元素后才销毁它。

2) 清除所有 C 流的缓冲区并关闭它们。

3) 移除 std::tmpfile 所创建的文件。

4) 将控制返回给宿主环境。如果 exit_code 是 0 或 EXIT_SUCCESS，那么返回实现定义的指示成功终止的状态。如果 exit_code 是 EXIT_FAILURE，那么返回实现定义的指示不成功终止的状态。其他情况下返回实现定义的状态值。

不回溯栈：不调用拥有自动存储期变量的析构函数。

std::quick_exit

导致发生正常程序终止，而不清理资源。

不调用拥有自动、线程局域和静态存储期对象的析构函数。不调用传递给 std::at_quick_exit() 或 std::atexit() 的函数。是否关闭打开的资源，例如文件，是实现定义的。

若 exit_code 为 0 或 EXIT_SUCCESS，则向宿主环境返回一个指示成功终止的实现定义状态。若 exit_code 为 EXIT_FAILURE，则返回指示不成功终止的实现定义状态。其他情况下返回实现定义的状态值。

参数

exit_code

-

程序的退出状态

#include <cstdlib>
#include <iostream>
 
template<int N>
void quick_exit_handler()
{
    std::cout << "quick_exit 处理函数 #" << N << std::endl;
}
 
void at_exit_handler()
{
    std::cout << "at_exit 处理函数\n";
}
 
int main()
{
    if (std::at_quick_exit(quick_exit_handler<1>) ||
        std::at_quick_exit(quick_exit_handler<2>))
    {
        std::cerr << "注册失败\n";
        return EXIT_FAILURE;
    }
 
    std::atexit(at_exit_handler); // 不会调用处理函数
 
    struct R { ~R() { std::cout << "析构函数\n"; } } resource;
 
    /*...*/
 
    std::quick_exit(EXIT_SUCCESS);
 
    std::cout << "这条语句不可达...\n";
}

上方的代码中除了at_quick_exit 注册的处理器会被调用并正确回调以外，其他的析构或者atexit 都不会触发。

std::_Exit

导致发生正常程序终止，而不清理资源。

不调用拥有自动、线程局域和静态存储期对象的析构函数。不调用传递给 std::at_quick_exit() 或 std::atexit() 的函数。是否关闭打开的资源，例如文件，是实现定义的。

若 exit_code 为 0 或 EXIT_SUCCESS，则向宿主环境返回一个指示成功终止的实现定义状态。若 exit_code 为 EXIT_FAILURE，则返回指示不成功终止的实现定义状态。其他情况下返回实现定义的状态值。

#include <iostream>
 
class Static
{
public:
    ~Static() 
    {
        std::cout << "静态析构\n";
    }
};
 
class Local
{
public:
    ~Local() 
    {
        std::cout << "局部析构\n";
    }
};
 
Static static_variable; // 此对象的析构函数将*不*被调用
 
void atexit_handler()
{
    std::cout << "atexit 处理函数\n";
}
 
int main()
{
    Local local_variable; // 将*不*调用析构函数
 
    // 将*不*调用处理函数
    const int result = std::atexit(atexit_handler);
 
    if (result != 0)
    {
        std::cerr << "atexit 注册失败\n";
        return EXIT_FAILURE;
    }
 
    std::cout << "test" << std::endl;
    std::_Exit(EXIT_FAILURE);
}

和quick_exit 不一样的点是，这个方法是什么都不会触发（（（