[C++11] 退出清理函数（quick_exit at_quick

[C++11] 退出清理函数（quick_exit at_quick_exit）

说明：在C++11中，quick_exit和at_quick_exit是新增的快速退出功能，用于在程序终止时提供一种快速清理资源的方式。

quick_exit

std::quick_exit函数允许程序快速退出，并且可以传递一个退出状态码给操作系统。与std::exit相比，quick_exit不会调用所有已注册的std::atexit()回调函数，从而实现更快的退出。这在需要快速终止程序时非常有用，例如在捕获到严重错误时。

at_quick_exit

std::at_quick_exit函数允许注册一个函数，在调用std::quick_exit时执行。注册的函数将在程序退出之前被调用，但与std::atexit注册的函数相比，at_quick_exit注册的函数会先执行。这提供了一种方式来执行必要的快速清理工作，例如关闭文件描述符或释放关键资源。

C++中已经有退出处理函数，为什么C++11中还要引入quick_exit和at_quick_exit函数呢？

1 为什么C++11要引入quick_exit和at_quick_exit？

在C++11之前，C++已经提供了几种程序退出处理函数，包括exit、_exit（或_Exit）、abort和atexit。然而，C++11引入了quick_exit和at_quick_exit函数，主要是为了提供一种更快速的退出机制，以及更灵活地处理程序退出时的清理工作。以下是引入这些新函数的原因：

快速退出：quick_exit提供了一种快速退出程序的方式，它不会执行与exit相关的所有清理工作，如调用exit时注册的atexit函数。这在某些紧急情况下非常有用，例如，当程序需要立即停止以避免更严重的错误或资源损坏时。
简化资源清理：在某些情况下，程序可能不需要执行完整的资源清理过程，或者某些资源清理可能已经通过其他方式处理。quick_exit允许程序跳过这些步骤，从而实现更快的退出。
分离正常和快速退出路径：通过引入quick_exit和at_quick_exit，C++11允许开发者分离正常退出路径和快速退出路径。at_quick_exit注册的函数将在调用quick_exit时执行，而不是在调用exit时执行。这使得开发者可以根据退出的上下文执行不同的清理工作。
提高程序的健壮性：使用quick_exit和at_quick_exit可以提高程序的健壮性，因为它们提供了一种在程序遇到严重错误时安全退出的方式，同时避免了由于异常或错误处理不当导致的资源泄漏或其他问题。
与C++11标准库的其他特性协同工作：C++11引入了许多新特性，如智能指针、基于范围的for循环等，这些特性与quick_exit和at_quick_exit协同工作，提供了更一致和可靠的资源管理机制。
更好的异常安全性：quick_exit可以在捕获到未处理的异常时提供一种退出程序的方法，而不会触发std::terminate，这有助于避免进一步的异常传播和潜在的程序崩溃。
提高多线程程序的退出效率：在多线程程序中，quick_exit可以用于在主线程捕获到严重错误时快速退出所有线程，而不需要等待其他线程完成它们的工作。

总之，quick_exit和at_quick_exit的引入为C++提供了一种更灵活、更快速的程序退出机制，使得开发者能够根据程序的特定需求和上下文选择最合适的退出策略。

2 quick_exit和at_quick_exit 使用详解

quick_exit 和 at_quick_exit 是 C11 标准引入的功能，用于快速退出程序并调用特定的退出处理函数。以下是这两个函数的使用详解和实用案例。

2.1 quick_exit快速退出程序

quick_exit 用于立即终止程序执行，与 exit 函数类似，但它不会执行 exit 函数注册的 atexit 回调函数，因此提供了一种快速退出程序的方式。参数上status是一个整数，表示程序退出的状态码。通常使用宏 EXIT_SUCCESS 表示成功退出，EXIT_FAILURE 表示失败退出。代码实现如下：

#include <stdlib.h>

void cleanup_function(void) {
    // 执行一些快速清理工作
    printf("Quick cleanup before exiting.\n");
}

int main() {
    // 注册快速退出时的回调函数
    at_quick_exit(cleanup_function);
    // 模拟程序运行
    printf("Program is running.\n");
    // 触发快速退出
    quick_exit(EXIT_SUCCESS); // 快速退出程序
    return 0; // 这行代码不会被执行
}

2.2 at_quick_exit注册函数

at_quick_exit 用于注册一个函数，当 quick_exit 被调用时，注册的函数将被执行。这允许开发者在程序快速退出之前执行一些必要的清理工作。参数上func，指向一个函数的指针，该函数将在 quick_exit 调用时执行。如果注册成功，返回 0；如果注册失败（例如，因为已达到注册函数的数量限制），返回非 0 值。注意：这里返回值是有可能失败的。代码实现如下：

#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>

void first_cleanup(void) {
    printf("First cleanup function called.\n");
}

void second_cleanup(void) {
    printf("Second cleanup function called.\n");
}

int main() {
    // 注册多个快速退出回调函数
    if (at_quick_exit(first_cleanup) == 0) {
        if (at_quick_exit(second_cleanup) == 0) {
            printf("Cleanup functions registered successfully.\n");
        } else {
            printf("Failed to register second cleanup function.\n");
        }
    } else {
        printf("Failed to register first cleanup function.\n");
    }
    // 模拟其他程序逻辑
    printf("Program logic before quick exit.\n");
    // 触发快速退出
    quick_exit(EXIT_SUCCESS); // 快速退出程序，将调用 first_cleanup 和 second_cleanup
    return 0; // 这行代码不会被执行
}