C++特性”异常”

Last Updated on 2020年4月15日

异常

  • C++内所说的异常是指:可以预见的非正常状况,例如输入的指针为空;而非不可预见的问题,例如突然停电,或者突然被用户把进程kill掉.
  • 异常特性会导致程序的执行流程不可控,且往往对OS及runtime有一定的要求(可移植性差),所以没有特殊需求时,不应当使用这个特性.
  • throw-try-catch是异常系统的典型三个环节.
    • throw出的可以是任意对象,只要catch处声明的对象可以用throw的对象初始化即可.习惯上我们会专门设计一个类,因为自定义类可以承载更多的信息
    • 异常catch中的形参可以使用引用,以使用多态机制
  • 异常抛出后寻找catch的过程称为栈展开,被展开的函数栈内所有局部对象都将被销毁,因此抛出的异常对象必须不依赖局部对象.
  • 标准库内提供了以exception为基类的约10种异常,我们可以使用这个类,也可以自定义类,该类的const char * what()成员用于给用户提供信息.
    • catch内置异常时,必须使用引用,从而保证能使用多态机制.
  • 构造函数内可以throw异常;析构函数若抛出异常,则会直接ternimate.
  • catch的匹配顺序是确定的,第一个能初始化的catch将用于匹配,而非最优的那个.
    • 匹配过程中仅允许非const到const,数组到指针,派生类到基类这种转换.
  • 处理异常时,可以处理一半再然后通过throw再次将其抛给上层.
  • 一般而言,对于一个函数,当它碰到非正常状况时(例如空指针,或者内部函数抛出异常),其异常安全性要求有三个层次:
    • 低:该函数将异常抛出,该函数的输入对象都可以正常析构,不存在内存泄漏.
    • 中:该函数将异常抛出,且恢复相关对象到调用该函数前的原状,仿佛什么都没发生过.
    • 高:该函数保证不会抛出异常,换言之,该函数能自己处理所有可能的错误,从而保证总是能正常return.(当然,正常return不意味着结果和你预期相同, 例如,可以return一个错误码给调用者)
  • 健壮的,不抛出异常的swap()是高等级异常安全的重要工具.这样就可以使用copy-修改-swap的流程来保证异常安全.
  • noexcept
    • 可以用于标记函数是否抛出异常
    • noexcept的函数和普通函数是不同的,需要使用不同的函数指针.
    • 编译器一般提供了工具,可以在编译期求值,判断一个函数是否抛出异常
  • 在函数的声明及定义处的形参列表后可以添加noexcept来通知编译器本函数保证不抛出异常,这将有利于编译器做一定的优化(...) noexcept
    • 对于std::vector<MyType>等场合,仅当MyType的移动构造/移动拷贝为noexcept时,vector整体才能支持移动,否则将会默认使用拷贝.