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C++基础 :EffectiveC++别让异常逃离析构函数
发布时间:2010/1/12 21:41:47 来源:城市学习网 编辑:海蓝

  C++并不禁止析构函数吐出异常,但它不鼓励你这样做,这是有理由的。考虑如下代码:

  1 class Widget {

  2 public:

  3   ...

  4   ~Widget() { ... }       //假设这个可能吐出一个异常

  5 };

  6 void doSomething()

  7 {

  8   std::vector<Widget> v;  //v在这里被自动销毁

  9   ...

  10 }

  当vector v被自动销毁,它有责任销毁其内含的所有Widgets。假设v内含十个Widgets,而在析构第一个元素期间,有个异常被抛出。其他九个 Widgets还是应该被销毁(否则它们保存的任何资源都会发生泄漏),因此v应该调用它们各个析构函数。但假设在那些调用期间,第二个Widget析构函数又抛出异常。现在有两个同时作用异常,这对C++而言太多了。在两个异常同时存在的情况下,程序若不是结束执行就是导致不明确行为。本例中它会导致不明确行为。使用标准程序库的任何其他容器(如 list,set)或TR1的任何容器(见条款54)或甚至array,也会出现相同情况。容器或array并非遇上麻烦的必要条件,只要析构函数吐出异常,即使并非使用容器或arrays,程序也可能过早结束或出现不明确行为。是的,C++不喜欢析构函数吐出异常!

  这很容易理解,但如果你的析构函数必须执行一个动作,而该动作可能会在失败时抛出异常,该怎么办?举个例子,假设你使用一个class负责数据库连接:

  1 class DBConnection {

  2 public:

  3   ...

  4   static DBConnection create();  //这个函数返回DBConnection对象;为求简化暂略参数。

  5   void close();                  //关闭联机;失败则抛出异常。

  6 };

  为确保客户不忘记在DBConnection对象身上调用close(),一个合理的想法是创建一个用来管理DBConection资源的 class,并在其析构函数中调用close。这一类用于资源管理的classes在第3章有详细探讨,这儿只要考虑它们的析构函数长相就够了:

  1 class DBConn {          //这个class用来管理DBConnection对象

  2 public:

  3   ...

  4   ~DBConn()             //确保数据库连接总是会被关闭

  5   {

  6     db.close();

  7   }

  8 private:

  9   DBConnection db;

  10 };[NextPage]

  这便允许客户写出这样的代码:

  1 {                                     //开启一个区块(Block)。

  2   DBConn dbc(DBConnection::create()); //建立DBConnection对象并交给DBConn对象以便管理。通过DBConn的接口使用DBConnection对象。

  3   ...                                 //在区块结束点,DBConn对象被销毁,因而自动为DBConnection对象调用close。

  4 }

  只要调用close成功,一切都美好。但如果该调用导致异常,DBConn析构函数会传播该异常,也就是允许它离开这个析构函数。那会造成问题,因为那就是抛出了难以驾驭的麻烦。

  两个办法可以避免这个问题。DBConn的析构函数可以:

  (1)如果close抛出异常就结束程序。通常通过调用abort完成:

  1 DBConn::~DBConn()

  2 {

  3   try { db.close(); }

  4   catch(...) {

  5     制作运转记录,记下对close的调用失败;

  6     std::abort();

  7   }

  8 }

  如果程序遭遇一个“于析构期间发生的错误”后续无法继续执行,“强迫结束程序”是个合理选项。毕竟它可以阻止异常从析构函数传播出去(那会导致不明确的行为)。这就是说调用abort可以抢先制“不明确行为”于死地。

  (2)吞下因调用close而发生的异常:

  1 DBConn::~DBConn()

  2 {

  3   try { db.close(); }

  4   catch(...) {

  5     制作运转记录,记下对close的调用失败;

  6   }

  7 }

  一般而言,将异常吞掉是个坏主意,因为它压制了“某些动作失败”的重要信息!然而有时候吞下异常也比负担“草率结束程序”或“不明确行为带来的风险”好。为了让这成为一个可行方案,程序必须能够继续可靠地执行,即使在遭遇并忽略一个错误之后。[NextPage]

  这些办法都没有吸引力。问题在于两者都无法对“导致close抛出异常”的情况做出反应。

  一个较佳策略是重新设计DBConn接口,使其客户有机会对可能出现的问题作出反应。例如DBConn自己可以提供一个close函数,因而赋予客户一个机会得以处理“因该操作而发生的异常”。DBConn也可以追踪其所管理之DBConnection是否已被关闭,并在答案为否的情况下由其析构函数关闭之。这可防止遗失数据库连接。然而如果DBConnection析构函数调用close失败,我们又将退回“强迫结束程序”或“吞下异常”的老路:

  1 class DBConn {

  2 public:

  3   ...

  4   void close()          //供客户使用的新函数

  5   {

  6     db.close();

  7     closed = true;

  8   }

  9   ~DBConn()

  10   {

  11     if(!closed) {

  12       try {            //关闭连接(如果客户不那么做的话)

  13         db.close();

  14       }

  15       catch(...) {     //如果关闭动作失败,记录下来并结束程序或吞下异常。

  16         制作运转记录,记下对close的调用失败;

  17         ...

  18       }

  19     }

  20   }

  21 private:

  22   DBConnection db;

  23   bool closed;

  24 };

  把调用close的责任从DBConn析构函数手上移到DBConn客户手上(但DBConn析构函数仍内含一个“双保险”调用)可能会给你 “肆无忌惮转移负担”的印象。你甚至可能认为它违反条款18所提忠告(让接口容易被正确使用)。实际上这两项污名都不成立。如果某个操作可能在失败时抛出异常,而又存在某种需要必须处理该异常,那么这个异常必须来自析构函数以外的某个函数。因为析构函数吐出异常是危险的,总会带来“过早结束程序”或“发生不明确行为”的风险。本例要说的是,由客户自己调用close并不是对他们带来负担,而是给他们一个处理错误的机会,否则他们没有机会响应。如果他们不认为这个机会有用(或许他们坚信不会有错误发生),可以忽略它,依赖DBConn析构函数去调用close。如果真有错误发生——如果close的确抛出异常——而且DBConn吞下该异常或结束程序,客户没有立场抱怨,毕竟他们曾有机会第一手处理问题,而他们选择了放弃。

  请记住:

  1、析构函数绝对不要吐出异常。如果一个析构函数调用的函数可能抛出异常,析构函数应该捕捉任何异常,然后吞下它们(不传播)或结束程序。

  2、如果客户需要对某个操作函数运行期间抛出的异常做出反应,那么class应该提供一个普通函数(而非在析构函数中)执行该操作。

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