关于C++ std::async线程异常捕获的疑问

问题代码 #

#include <exception>
#include <future>
#include <iostream>
#include <list>
using namespace std;

void func1() {
  list<int> l;
  while (true) {
    for (int i = 0; i < 10000000; ++i) {
      l.push_back(i);
    }
    std::cout.put('.').flush();
  }
}

int main() {
  auto f1 = std::async(func1);
  try {
    f1.get();
  } catch (const exception &e) {
    cerr << "Exception: " << e.what() << endl;
  }
}

运行输出 #

........................................................................................................................................................................................................................................................................................[1]    23219 killed     ./demo

原因解释 #

你看到的killed提示并非C异常，而是操作系统因内存耗尽触发OOM Killer终止了整个进程，和C异常机制无关，所以主线程的try-catch块无法捕获该情况：

• func1中的循环会持续向list<int>添加元素，不断占用内存，直到系统可用资源被耗尽。
• macOS的xnu内核会启动OOM Killer机制，向内存占用过高的进程发送SIGKILL信号直接终止进程，这个操作属于操作系统层面的强制终止，不属于C++标准定义的异常范畴。
• std::future::get()只能捕获线程函数中主动抛出的C异常，对于操作系统信号导致的进程终止，C异常处理机制完全无法干预。

验证异常捕获逻辑正常 #

如果在func1中主动抛出C++异常，比如修改代码如下：

void func1() {
  throw std::runtime_error("Thread exception");
}

此时主线程的try-catch块会正常捕获到异常并输出Exception: Thread exception，说明你的异常捕获逻辑本身是正确的。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者waltermitty