[C++] 析构函数中的异常

1. 同时发生多个异常

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,考虑以下代码:

class Widget{
public:
    ...

    // 假设这个可能吐出一个异常
    ~Widget(){ ... }
};
void doSomething(){
    std::vector<Widget> v;

    // v在这里被自动销毁
}

当vector v被销毁,它有责任销毁其内涵的所有Widget,
假设v内含十个Widget,而在析构第一个元素期间,有个异常被抛出。
其它九个Widget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的异常,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,它会导致不明确的行为,
使用标准程序库的任何其他容器(如list,set),
或TR1的任何容易,或者甚至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array,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。

2. 以对象管理资源

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:

class DBConnection{
public:
    ...

    // 这个函数返回DBConnection对象
    static DBConnection create();

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

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DBConnection资源的class,并在其析构函数中调用close。

// 这个class用来管理DBConnection对象
class DBConn{
public:
    ...

    // 确保数据库连接总是会被关闭
    ~DBConn(){
        db.close();
    }
private:
    DBConnection db;
};

这便允许客户写出这样的代码:

// 开启一个区块(block)
{
    // 建立DBConnection对象,并交给DBConn对象以便管理    
    DBConn dbc(DBConnection::create());

    // 通过DBConn的接口,使用DBConnection对象
    ...

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

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。

3. 结束程序 vs 吞下异常

两个办法可以避免这一问题,DBConn的析构函数可以。

(1)如果close抛出就结束程序,通常通过调用abort完成:

DBConn::~DBConn(){
    try{
        db.close();
    }catch(...){

        // 制作运转记录,记下对close的调用失败
        ...

        std::abort();
    }
}

如果程序遭遇一个“于析构期间发生的错误”后无法继续执行,“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)。
也就是说调用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:

DBConn::~DBConn(){
    try{
        db.close();
    }catch(...){

        // 制作运转记录,记下对close的调用失败
        ...
    }
}

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的执行,即使在遭遇并忽略一个错误之后。

这些办法都没什么吸引力,
问题在于两者都无法对“导致close抛出异常”的情况作出反应。

4. 给客户处理异常的机会

一个较佳的策略是重新设计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,因为赋予客户一个机会得以处理“因该操作而发生的异常”。
DBConn也可以追求其所管理之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:

class DBConn{
public:
    ...
    
    // 供客户使用的新函数
    void close(){
        db.close();
        closed = true;
    }

    ~DBConn(){
        if(!closed){
            // 关闭连接(如果客户不那么做的话)

            try{
                db.close();
            }catch(...){
                // 如果关闭动作失败,记录下来并结束程序或吞下异常

                // 制作运转记录,记下对close的调用失败
                ...
            }
        }
    }

private:
    DBConnection db;
    bool closed;
};

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了“让接口容易被正确使用”的忠告。
实际上,这两项污名都不成立,如果某个异常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析构函数以外的某个函数。

因为析构函数吐出异常就是危险,总会带来“过早结束程序”或“发生不明确行为”的风险,
本例说的是,由客户自己调用close并不会对他们带来负担,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,毕竟他们曾有机会一手处理问题,而他们选择了放弃。

总结

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。
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。


Effective C++ - P44

最后编辑于
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 194,524评论 5 460
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 81,869评论 2 371
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 141,813评论 0 320
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 52,210评论 1 263
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 61,085评论 4 355
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 46,117评论 1 272
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 36,533评论 3 381
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 35,219评论 0 253
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 39,487评论 1 290
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 34,582评论 2 309
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 36,362评论 1 326
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 32,218评论 3 312
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 37,589评论 3 299
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 28,899评论 0 17
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 30,176评论 1 250
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 41,503评论 2 341
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 40,707评论 2 335

推荐阅读更多精彩内容