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Item 14:如果函数不抛出异常请使用noexcept
条款 14:如果函数不抛出异常请使用noexcept
在C++98中,异常说明(exception specifications)是喜怒无常的野兽。你不得不写出函数可能抛出的异常类型,如果函数实现有所改变,异常说明也可能需要修改。改变异常说明会影响客户端代码,因为调用者可能依赖原版本的异常说明。编译器不会为函数实现,异常说明和客户端代码中提供一致性保障。大多数程序员最终都认为不值得为C++98的异常说明如此麻烦。
在C++11标准化过程中,大家一致认为异常说明真正有用的信息是一个函数是否会抛出异常。非黑即白,一个函数可能抛异常,或者不会。这种"可能-绝不"的二元论构成了C++11异常说的基础,从根本上改变了C++98的异常说明。(C++98风格的异常说明也有效,但是已经标记为deprecated(废弃))。在C++11中,无条件的noexcept保证函数不会抛出任何异常。
关于一个函数是否已经声明为noexcept是接口设计的事。函数的异常抛出行为是客户端代码最关心的。调用者可以查看函数是否声明为noexcept,这个可以影响到调用代码的异常安全性和效率。
就其本身而言,函数是否为noexcept和成员函数是否const一样重要。如果知道这个函数不会抛异常就加上noexcept是简单天真的接口说明。
不过这里还有给不抛异常的函数加上noexcept的动机:它允许编译器生成更好的目标代码。 要想知道为什么,了解C++98和C++11指明一个函数不抛异常的方式是很有用了。考虑一个函数f,它允许调用者永远不会受到一个异常。两种表达方式如下:
int f(int x) throw(); // C++98风格
int f(int x) noexcept; // C++11风格
如果在运行时,f出现一个异常,那么就和f的异常说明冲突了。在C++98的异常说明中,调用栈会展开至f的调用者,一些不合适的动作比如程序终止也会发生。C++11异常说明的运行时行为明显不同:调用栈只是_可能_在程序终止前展开。 展开调用栈和_可能_展开调用栈两者对于代码生成(code generation)有非常大的影响。在一个noexcept函数中,当异常传播到函数外,优化器不需要保证运行时栈的可展开状态,也不需要保证noexcept函数中的对象按照构造的反序析构。而"throw()"标注的异常声明缺少这样的优化灵活性,它和没加一样。可以总结一下:
RetType function(params) noexcept; // 极尽所能优化
RetType function(params) throw(); // 较少优化
RetType function(params); // 较少优化
这是一个充分的理由使得你当知道它不抛异常时加上noexcept。
还有一些函数让这个案例更充分。移动操作是绝佳的例子。假如你有一份C++98代码,里面用到了std::vector<Widget>
。Widget通过push_back一次又一次的添加进std::vector
:
std::vector<Widget> vw;
…
Widget w;
… // work with w
vw.push_back(w); // add w to vw