【C++】プログラムを終了させる4つの方法 (exit, quick_exit, terminate)

目次

はじめに

C++のプログラムは、通常はmain関数の最後まで実行され、return 0; によって正常に終了します。しかし、時にはプログラムの途中で、特定の条件に基づいて即座に終了させたい場合があります。

C++の標準ライブラリ <cstdlib><exception> は、このようなプログラムの終了を制御するための関数を提供しています。この記事では、4つの主要なプログラム終了方法と、それぞれのデストラクタの呼び出しに関する重要な違いを解説します。


終了方法を確認するサンプルコード

このコードは、グローバルオブジェクトとローカルオブジェクトのデストラクタが、どの終了方法で呼び出されるかを示します。

完成コード

#include <iostream>
#include <cstdlib>   // exit, quick_exit
#include <exception> // terminate

using namespace std;

// デストラクタでメッセージを表示するクラス
struct Monitor {
    string name;
    Monitor(string n) : name(n) {}
    ~Monitor() { cout << "デストラクタ: " << name << endl; }
};

// グローバルオブジェクト
Monitor global_monitor("グローバル");

// at_quick_exit で登録する関数
void on_quick_exit() {
    cout << "at_quick_exit ハンドラが呼ばれました。" << endl;
}

int main() {
    // at_quick_exitに関数を登録 (C++11)
    at_quick_exit(on_quick_exit);
    
    Monitor local_monitor("ローカル(main)");
    
    cout << "どの方法で終了しますか?" << endl;
    cout << "1: 正常終了 (return)" << endl;
    cout << "2: std::exit" << endl;
    cout << "3: std::quick_exit" << endl;
    cout << "4: std::terminate" << endl;
    
    int choice;
    cin >> choice;
    
    switch(choice) {
        case 1:
            cout << "--- 正常終了します ---" << endl;
            return 0; // 正常終了
        case 2:
            cout << "--- std::exitで終了します ---" << endl;
            exit(0);
        case 3:
            cout << "--- std::quick_exitで終了します ---" << endl;
            quick_exit(0);
        case 4:
            cout << "--- std::terminateで異常終了します ---" << endl;
            terminate();
    }
    return 0;
}

各終了方法の解説

1. 正常終了 (mainからのreturn)

  • 動作: 最も標準的で安全な終了方法です。
  • デストラクタ: ローカルオブジェクト (local_monitor) とグローバルオブジェクト (global_monitor) の両方のデストラクタが、スコープのルールに従って正しく呼び出されます。

実行結果 (1を入力):

--- 正常終了します ---
デストラクタ: ローカル(main)
デストラクタ: グローバル

2. std::exit(exit_code)

  • 動作: プログラムを即座に終了させます。
  • デストラクタ: グローバルオブジェクト (global_monitor) のデストラクタは呼び出されますが、main関数内のローカルオブジェクト (local_monitor) のデストラクタは呼び出されません

実行結果 (2を入力):

--- std::exitで終了します ---
デストラクタ: グローバル

3. std::quick_exit(exit_code) (C++11)

  • 動作: exitよりもさらに簡素なクリーンアップで、プログラムを即座に終了させます。
  • デストラクタ: いかなるオブジェクトのデストラクタも呼び出されません
  • at_quick_exit: at_quick_exit で登録された関数だけが、終了時に呼び出されます。

実行結果 (3を入力):

--- std::quick_exitで終了します ---
at_quick_exit ハンドラが呼ばれました。

4. std::terminate()

  • 動作: 回復不能なエラーが発生したことを示し、プログラムを異常終了させます。通常、throwされた例外がどこでもcatchされなかった場合などに、自動的に呼び出されます。
  • デストラクタ: いかなるデストラクタも呼び出されません
  • 意図: 開発者に「何か致命的な問題が起きている」と知らせるためのものであり、通常の終了処理には使いません。

まとめ

終了方法ローカルデストラクタグローバルデストラクタat_quick_exit用途
return from main呼ばれる呼ばれる呼ばれない正常終了
std::exit呼ばれない呼ばれる呼ばれない正常終了(非推奨)
std::quick_exit呼ばれない呼ばれない呼ばれる高速終了
std::terminate呼ばれない呼ばれない呼ばれない異常終了

結論として、プログラムの安全な後片付けを保証するために、可能な限り main 関数からの return でプログラムを終了させるべきです。 exit 系の関数は、RAIIの原則を破壊するため、その挙動を完全に理解した上で、限定的に使用する必要があります。

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この記事を書いた人

私が勉強したこと、実践したこと、してることを書いているブログです。
主に資産運用について書いていたのですが、
最近はプログラミングに興味があるので、今はそればっかりです。

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