C++异常之我所见

2024-06-01 00:44
文章标签 c++ 异常 所见

本文主要是介绍C++异常之我所见,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

C++异常所带来的问题

当我们在代码中写下一行 throw 语句时,我们就此埋下了一个祸根,从此以后,在该函数调用链中,必须至少有一个调用者需要提供相应的异常捕获,否则一旦异常被抛出,程序就会异常终止。

例如,函数 f() 调用 g(),而 g() 又调用 h(),并且 h() 抛出一个异常,则 g() 和 f()中必须有一个提供了相应的异常捕获,否则程序会异常终止。

由于异常可以使代码执行流程从任意地方跳出,因此我们还需要付出大量的精力来编写正确的异常安全代码,例如使用 RAII(资源获取即初始化)来保证资源正确释放。

如下面的示例,虽然我们在函数 f() 中捕获了异常,避免了程序的异常终止,但异常却中断了函数 g() 的正常执行流程,导致对象 m 没有被正确释放,从而出现了资源泄露。这种情况可能还会变相地增加了程序的调试难度。

void h() {throw std::exception();
}void g() {int* m = new int();h();delete m;
}void f() {try {g();}catch (...) {}
}int main()
{f();return 0;
}

启用异常还会在每个生成的二进制文件中添加额外的数据,从而增加编译时间(可能只是略微增加)并可能增加地址空间的使用。

异常的存在可能会导致开发人员滥用异常,在本不该(或不需要)抛出异常的地方抛出异常。例如,无效的用户输入就不应抛出异常。

即便我们捕获了异常,我们也很难从异常中恢复回来,因为我不能确定异常具体是从调用链的哪一步抛出的,也无法知晓每一步的实现逻辑,因此如果程序中使用了异常,我们除了做好必要的参数检查,尽量避免异常发生,在异常被抛出时,让程序自然的退出也是一个不错的选择。

能完全避免使用异常吗?

太难了,我们很难完全避免使用异常。

在 C++ 标准库(STL)中,大多数情况是通过抛出异常的形式来返回错误的,虽然我们可以使用诸如 EASTL 这样的库来替代 STL,但仍然很难避免程序使用的其他库不会使用 STL 以及抛出异常,比如常用的日志库 spldlog、boost库、rpclib库等都会抛出异常。

因此要完全的不使用异常,我们需要从头实现众多的基础组件,这是一个巨大的工作量。

折中的办法

虽然我们很难完全避免异常,但我们还是可以努力远离异常的。

下面是我的一点点建议:

可以使用 EASTL 替代 STL,或者仅使用 STL 中不抛出异常的模块。

在选择第三方库时,尽量选择不使用异常的库,通常 C 语言开发的库不会使用异常,如 curl、zlog 等,但需要留意有些 C 语言库可能会使用 exit 和 abort 函数。

保证自己编写的代码不主动抛出异常,例如函数通过返回值的形式返回错误,并且尽可能使用 C++ 17 中的[[nodiscard]],强制调用者检查返回值。但应避免使用全局状态变量,如 Windows 的 LastError,因为这样会破坏函数调用的局部性。

构造函数也可能会失败,但我们不应使用异常来抛出错误。按照惯例,可以使用两步构造法,在构造函数中只做基本的、不会出错、不会抛出异常的操作或者直接使用空的构造函数,然后提供一个单独的 init 函数来进行初始化,并返回错误码。

异常捕获的粒度不宜太细,如果对每一行可能抛出异常的语句都进行异常捕获,这样会导致代码过于繁琐。如果粒度太粗,又会导致异常难于恢复,失去了捕获的意义。我们要做的是,在调用函数前,对参数进行充分地检查,尽量避免异常的发生,然后仅在关键代码位置进行异常捕获。

该文章最初发布在我的个人博客: https://jiangxueqiao.com

如有更新,会优先更新在个人博客上。

这篇关于C++异常之我所见的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助!



http://www.chinasem.cn/article/1019513

相关文章

javax.net.ssl.SSLHandshakeException:异常原因及解决方案

《javax.net.ssl.SSLHandshakeException:异常原因及解决方案》javax.net.ssl.SSLHandshakeException是一个SSL握手异常,通常在建立SS... 目录报错原因在程序中绕过服务器的安全验证注意点最后多说一句报错原因一般出现这种问题是因为目标服务器

Windows下C++使用SQLitede的操作过程

《Windows下C++使用SQLitede的操作过程》本文介绍了Windows下C++使用SQLite的安装配置、CppSQLite库封装优势、核心功能(如数据库连接、事务管理)、跨平台支持及性能优... 目录Windows下C++使用SQLite1、安装2、代码示例CppSQLite:C++轻松操作SQ

C++中RAII资源获取即初始化

《C++中RAII资源获取即初始化》RAII通过构造/析构自动管理资源生命周期,确保安全释放,本文就来介绍一下C++中的RAII技术及其应用,具有一定的参考价值,感兴趣的可以了解一下... 目录一、核心原理与机制二、标准库中的RAII实现三、自定义RAII类设计原则四、常见应用场景1. 内存管理2. 文件操

C++中零拷贝的多种实现方式

《C++中零拷贝的多种实现方式》本文主要介绍了C++中零拷贝的实现示例,旨在在减少数据在内存中的不必要复制,从而提高程序性能、降低内存使用并减少CPU消耗,零拷贝技术通过多种方式实现,下面就来了解一下... 目录一、C++中零拷贝技术的核心概念二、std::string_view 简介三、std::stri

C++高效内存池实现减少动态分配开销的解决方案

《C++高效内存池实现减少动态分配开销的解决方案》C++动态内存分配存在系统调用开销、碎片化和锁竞争等性能问题,内存池通过预分配、分块管理和缓存复用解决这些问题,下面就来了解一下... 目录一、C++内存分配的性能挑战二、内存池技术的核心原理三、主流内存池实现:TCMalloc与Jemalloc1. TCM

Java对异常的认识与异常的处理小结

《Java对异常的认识与异常的处理小结》Java程序在运行时可能出现的错误或非正常情况称为异常,下面给大家介绍Java对异常的认识与异常的处理,本文给大家介绍的非常详细,对大家的学习或工作具有一定的参... 目录一、认识异常与异常类型。二、异常的处理三、总结 一、认识异常与异常类型。(1)简单定义-什么是

C++ 函数 strftime 和时间格式示例详解

《C++函数strftime和时间格式示例详解》strftime是C/C++标准库中用于格式化日期和时间的函数,定义在ctime头文件中,它将tm结构体中的时间信息转换为指定格式的字符串,是处理... 目录C++ 函数 strftipythonme 详解一、函数原型二、功能描述三、格式字符串说明四、返回值五

Python主动抛出异常的各种用法和场景分析

《Python主动抛出异常的各种用法和场景分析》在Python中,我们不仅可以捕获和处理异常,还可以主动抛出异常,也就是以类的方式自定义错误的类型和提示信息,这在编程中非常有用,下面我将详细解释主动抛... 目录一、为什么要主动抛出异常?二、基本语法:raise关键字基本示例三、raise的多种用法1. 抛

C++作用域和标识符查找规则详解

《C++作用域和标识符查找规则详解》在C++中,作用域(Scope)和标识符查找(IdentifierLookup)是理解代码行为的重要概念,本文将详细介绍这些规则,并通过实例来说明它们的工作原理,需... 目录作用域标识符查找规则1. 普通查找(Ordinary Lookup)2. 限定查找(Qualif

C/C++ chrono简单使用场景示例详解

《C/C++chrono简单使用场景示例详解》:本文主要介绍C/C++chrono简单使用场景示例详解,本文通过实例代码给大家介绍的非常详细,对大家的学习或工作具有一定的参考借鉴价值,需要的朋友... 目录chrono使用场景举例1 输出格式化字符串chrono使用场景China编程举例1 输出格式化字符串示