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構造函數、析構函數可以抛出異常嗎?為什麼?(一道百度面試題)

1. 抛出異常

1.1 抛出異常(也稱為抛棄異常)即檢測是否産生異常,在C++中,其采用throw語句來實作,如果檢測到産生異常,則抛出異常。

該語句的格式為: throw 表達式;

如果在try語句塊的程式段中(包括在其中調用的函數)發現了異常,且抛棄了該異常,則這個異常就可以被try語句塊後的某個catch語句所捕獲并處理,捕獲和處理的條件是被抛棄的異常的類型與catch語句的異常類型相比對。由于C++使用資料類型來區分不同的異常,是以在判斷異常時,throw語句中的表達式的值就沒有實際意義,而表達式的類型就特别重要。

1.2 抛出異常實際是作為另一種傳回值來使用的。 抛出異常的好處一是可以不幹擾正常的傳回值,另一個是調用者必須處理異常,而不像以前c語言傳回一個整數型的錯誤碼,調用者往往将它忽略了。

1.3 舉例說明

假如說A方法掉調用-->B方法調用-->C方法。 然後在B和C方法裡定義了throws Exception。A方法裡定義了Try Catch。

那麼調用A方法時,在執行到C方法裡出現了異常,那麼這個異常就會從C抛到B,再從B抛到A。在A裡的try catch就會捕獲這個異常,然後你就可以在catch寫自己的處理代碼。

那麼為什麼當時出現了異常不去處理呢? 因為你業務邏輯調用的是A方法,你執行了A方法,當然要在A裡得到異常,然後來處理。如果在C裡面就處理異常,這就破壞程式結構了。 另外,A調用了C方法,假如還接着也調用了D,E,F方法,假如他們都有可能抛出異常,你說是在A裡面獲得處理一次好,還是在C,D,E,F得到了異常,每個都當時處理一下的好? 當時就處理異常理論上也是可以的,而且大多數時候,到底在哪處理異常,是要根據需求和項目的具體情況的。

2. 構造函數可以抛出異常。

3. C++标準指明析構函數不能、也不應該抛出異常。

C++異常處理模型是為C++語言量身設計的,更進一步的說,它實際上也是為C++語言中面向對象而服務的。C++異常處理模型最大的特點和優勢就是對C++中的面向對象提供了最強大的無縫支援。那麼如果對象在運作期間出現了異常,C++異常處理模型有責任清除那些由于出現異常所導緻的已經失效了的對象(也即對象超出了它原來的作用域),并釋放對象原來所配置設定的資源, 這就是調用這些對象的析構函數來完成釋放資源的任務,是以從這個意義上說,析構函數已經變成了異常處理的一部分。

上面的論述C++異常處理模型它其實是有一個前提假設——析構函數中是不應該再有異常抛出的。試想,如果對象出了異常,現在異常處理子產品為了維護系統對象資料的一緻性,避免資源洩漏,有責任釋放這個對象的資源,調用對象的析構函數,可現在假如析構過程又再出現異常,那麼請問由誰來保證這個對象的資源釋放呢?而且這新出現的異常又由誰來處理呢?不要忘記前面的一個異常目前都還沒有處理結束,是以這就陷入了一個沖突之中,或者說無限的遞歸嵌套之中。是以C++标準就做出了這種假設,當然這種假設也是完全合理的,在對象的構造過程中,或許由于系統資源有限而緻使對象需要的資源無法得到滿足,進而導緻異常的出現,但析構函數完全是可以做得到避免異常的發生,畢竟你是在釋放資源呀!

假如無法保證在析構函數中不發生異常,怎麼辦? 雖然C++标準中假定了析構函數中不應該,也不永許抛出異常的。但實際的軟體系統開發中是很難保證到這一點的。所有的析構函數的執行過程完全不發生一點異常,這根本就是天方夜譚,或者說自己欺騙自己算了。而且有時候析構一個對象(釋放資源)比構造一個對象還更容易發生異常,例如一個表示引用記數的句柄不小心出錯, 結果導緻資源重複釋放而發生異常,當然這種錯誤大多時候是由于程式員所設計的算法在邏輯上有些小問題所導緻的,但不要忘記現在的系統非常複雜,不可能保證 所有的程式員寫出的程式完全沒有bug。是以杜絕在析構函數中決不發生任何異常的這種保證确實是有點理想化了。

3.1 more effective c++提出兩點理由(析構函數不能抛出異常的理由):

1)如果析構函數抛出異常,則異常點之後的程式不會執行,如果析構函數在異常點之後執行了某些必要的動作比如釋放某些資源,則這些動作不會執行,會造成諸如資源洩漏的問題。

2)通常異常發生時,c++的機制會調用已經構造對象的析構函數來釋放資源,此時若析構函數本身也抛出異常,則前一個異常尚未處理,又有新的異常,會造成程式崩潰的問題。

3.2 那麼當無法保證在析構函數中不發生異常時, 該怎麼辦?

其實還是有很好辦法來解決的。那就是把異常完全封裝在析構函數内部,決不讓異常抛出函數之外。這是一種非常簡單,也非常有效的方法。

~ClassName()

{

try{

do_something();

}

catch(){ //這裡可以什麼都不做,隻是保證catch塊的程式抛出的異常不會被扔出析構函數之外。

}

}

3.3 析構函數中抛出異常時概括性總結

1)C++中析構函數的執行不應該抛出異常;

2)假如析構函數中抛出了異常,那麼你的系統将變得非常危險,也許很長時間什麼錯誤也不會發生;但也許你的系統有時就會莫名奇妙地崩潰而退出了,而且什麼迹象也沒有,崩得你滿地找牙也很難發現問題究竟出現在什麼地方;

3)當在某一個析構函數中會有一些可能(哪怕是一點點可能)發生異常時,那麼就必須要把這種可能發生的異常完全封裝在析構函數内部,決不能讓它抛出函數之外(這招簡直是絕殺!呵呵!);

4)一定要切記上面這幾條總結,析構函數中抛出異常導緻程式不明原因的崩潰是許多系統的緻命内傷!

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