Effective C++ 条款08：别让异常逃离析构函数

时间：2024-07-20 13:05:44

1.别让异常逃离析构函数的原因

《Effective C++》第三版中条款08建议不要在析构函数中抛出异常，原因是C++异常机制不能同时处理两个或两个以上的异常。多个异常同时存在的情况下，程序若不结束，会导致不明确行为。如下代码：

class Widget{
public:
    ~Widget(){...}    //假设这个可能吐出一个异常
};
void dosomething(){
    vector<Widget> v;
}                    //v在这里被自动销毁

函数dosomething运行结束后，最为栈对象的vector v将被销毁，它同时也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（否则他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，这就出现了上面说的情况，多个异常同时存在的情况下，程序若不结束，会导致不明确行为。

2.解决办法

如果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:
　　 ...
　　 static DBConnection create(); //返回DBConnection对象；为求简化暂略参数
　　 void close(); //关闭联机；失败则抛出异常。
};

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。这就是著名的以以对象管理资源。

class DBConn { //这个class用来管理DBConnection对象
public:
　　 ...
　　DBConn(const DBConnection& db){
       this->db=db;
   }
　 ~DBConn() //确保数据库连接总是会被关闭
　　{
　　    db.close();
　　}
　　
private:
　　 DBConnection db;
};

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，解决办法如下：

（1）方法一：结束程序

如果close抛出异常就结束程序，通常调用abort完成：

DBConn::~DBconn(){
    try {
        db.close(); }
    catch(...){
        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，“强制结束程序”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）方法二：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。

（3）方法三：重新设计DBConn接口，使其客户有机会对可能出现的异常作出反应

我们可以给DBConn添加一个close函数，赋予客户一个机会可以处理“因该操作而发生的异常”。把调用close的责任从DBConn析构函数手上移到DBConn客户手中，你也许会认为它违反了“让接口容易被正确使用”的忠告。实际上这污名并不成立。如果某个操作可能在失败的时候抛出异常，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。

class DBConn {
public:
    ...
    void close() //供客户使用的新函数
    {
        db.close();
        closed = true;
    }
    ~DBConn(){
        if(!closed) {
            try {       //关闭连接(如果客户不调用DBConn::close)
                  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;
};

本例要说的是，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。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），可能忽略它，依赖DBConn析构函数去调用close。

请记住：

（1）析构函数绝对不要吐出异常，如果一个被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作出反应，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。

参考文献

[1]Effective c++学习笔记——条款08：别让异常逃离析构函数

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