如何在 Rust 子线程中捕获堆栈溢出？

如何解决如何在 Rust 子线程中捕获堆栈溢出？

我有一个可以嵌套很深的递归算法（它是反编译器的一部分）。我知道通常你不会只增加堆栈大小，因为堆栈溢出通常表示无限递归，但在这种情况下，算法有时可能只需要更大的堆栈，所以我在带有堆栈的子线程中运行该算法可以通过 CLI 标志增加的大小：

fn main() -> Result<(),Box<std::io::Error>> {
    // Process arguments
    let args: Cli = Cli::from_args();

    let child = thread::Builder::new()
        .name("run".into())
        .stack_size(args.stack_size * 1024 * 1024)
        .spawn(move || -> Result<(),Box<std::io::Error>> { run(args)?; Ok(()) })
        .unwrap();

    child.join().unwrap()?;

    Ok(())
}

fn run(args: Cli) -> Result<(),Box<std::io::Error>> {
    ...
}

这很好用，将 --stack-size=20 传递给应用程序，运行线程将获得 20MB 的堆栈，只要这足够了，它就会愉快地运行。

除非，就是第一次运行它，只有默认的 8MB 堆栈，你会得到这个错误：

thread 'run' has overflowed its stack
fatal runtime error: stack overflow

我想捕获此错误并打印一条消息，提醒用户他们可以通过 --stack-size=X 为反编译器提供更大的堆栈。

如何捕获 Rust 子线程的堆栈溢出？

解决方法

“中止恐慌”：

堆栈溢出属于我所看到的“中止恐慌”。无法通过使用 catch_unwind() 来捕获和恢复它们。 OP 建议使用子进程将故障与应用程序的其余部分隔离，这似乎是一种合理的解决方法。

这是 Reddit 上关于“堆栈探测”（以及其他内容）的精彩 long thread。这可能是一种防止线程溢出的方法。如果您想了解更多信息，请查看 Module compiler_builtins::probestack 的文档。

此参考文献的一些摘录：

堆栈探测的目的是提供一个静态保证，如果一个线程有一个保护页，那么堆栈溢出一定会命中那个保护页。

最后值得注意的是，在撰写本文时，LLVM 仅支持 x86 和 x86_64 上的堆栈探测。

需要注意。我看到有人提到堆栈探测功能并不完全安全。这对于大多数应用程序来说可能无关紧要，但对于通过网站自动化提供的编译器之类的东西来说可能无关紧要。

避免递归

递归算法更容易编码，但在许多情况下效率低于循环迭代树等数据结构。循环方法更难编码，但速度更快并且使用更少的内存。如果树遍历是要解决的问题，那么网上有很多示例可供参考。避免递归的 Some algorithms 使用自己的编程声明的堆栈，例如向量、列表或其他类似堆栈的结构。其他算法如 Morris Traversal 不需要维护堆栈数据结构。重新处理有问题的递归逻辑是减少堆栈溢出机会的一种方法。

对于非致命的可恢复恐慌：

如果恐慌不是致命的/不可恢复的，则可以使用 std::panic crate 捕获它们并获取诊断信息。

有关控制恐慌的更多信息可以在 Rust 版指南的 Controlling panics with std::panic 部分找到。这是关于 std::panic 的文档的 link。

use std::env;
use std::thread;
use std::panic::catch_unwind;
use std::panic;

fn main() -> Result<(),Box<std::io::Error>> {
    let args = env::args().collect::<Vec<String>>();

    panic::set_hook(Box::new(move |panic_info| {
        match panic_info.location() {
            Some(loc) => {
                println!("Panic in file {} line {}.",loc.file(),loc.line());
            },None => { println!("No panic info provided..."); },}
    }));

    let child = thread::spawn(move || {
        catch_unwind(|| {
            run(args);
        });
    });

    child.join();
    
    Ok(())
}

fn run(args: Vec<String>) -> Result<(),Box<std::io::Error>> {
    println!("Args from command line: {:?}",args);
    panic!("uh oh!");
    Ok(())
}