C/C++相对论——C++中为什么要使用异常?

C++中为什么要使用异常?

很多人也许知道C++中的异常机制，很多人也许不知道。很多人知道C中常用的assert，也知道在编译时候指定NODEBUG来忽略它。

对于C语言，使用正常的if-else即是很好的选择，而在C++中，如果使用了面向对象的编程，最好还是使用Exception机制。这主要设计对象能否正确的析构的问题。

C中的出错跳转setjmp和longjmp

C语言中常用的用于处理异常的方法。它不像abort或者assert或者exit那样直接退出，也不像goto语句仅仅局限在函数内部。
它是用于一种长跳转的方式。可以从一个函数跳到这个函数上层的调用函数中。
举个例子

1. 函数 A 中调用了setjmp设置了一个跳转位，然后函数A调用了函数B。
2. 函数 B 中调用了longjmp，那么会使得程序条到 函数 A中调用setjmp的位置继续执行。

这不是本文的重点。

使用setjmp和longjmp最大的缺点是可能会跳过某些对象的构造或者析构。
还有，在C中使用goto可以跳过某些变量的定义，但是这不会出什么问题。可以试试下面的代码。注意，是C语言，你要是用C++的编译器来编译，应该是会报错的。

#include <stdio.h>

int main(int argc,char** argv)
{
    if(argc > 1){
        goto nodef;
    }
    int a = 102;
nodef:
    printf(" a = %d\n",a);
    return 0;
}

 

C++中使用setjmp和longjmp造成的不良后果

我们先看代码

无法正常析构对象的代码

#include <iostream>
#include <csetjmp>

using std::cout;
using std::endl;

class Test{
    public:
        Test(){ cout<<"Test 构造"<<endl;}
        ~Test(){cout<<"Test 析构"<<endl;}
};

jmp_buf jbuf;   //用于setjmp保存当前相关信息

void calljmp()
{
    Test t; //测试能够正确调用析构
    cout<<"call longjmp(jbuf,3721)"<<endl;
    longjmp(jbuf,3721);
}

int main()
{
    int ret=0;
    if( 0 == (ret=setjmp(jbuf))){
        cout<<"call setjmp(jbuf) resuces"<<endl;
        calljmp();
    }
    else{
        cout<<"call setjmp(jbuf) failed   ret = "<< ret <<endl;
    }
}

 

编译执行看看

可以看到，对象构造了，但是没有正常的调用析构。

o@o-pc:~/code_/exception$ g++ setjmp.cpp -o setjmp
o@o-pc:~/code_/exception$ ./setjmp 
call setjmp(jbuf) resuces
Test 构造
call longjmp(jbuf,3721)
call setjmp(jbuf) failed   ret = 3721

 

C++中使用异常处理的情况

C++中使用异常机制的好处之一，就是能够正确的去析构对象。

使用了异常处理机制的代码

#include <iostream>
#include <csetjmp>

using std::cout;
using std::endl;

class Test{
    public:
        Test(){ cout<<"Test 构造"<<endl;}
        ~Test(){cout<<"Test 析构"<<endl;}
};

jmp_buf jbuf;   //用于setjmp保存当前相关信息

void calljmp()
{
    Test t; //测试能够正确调用析构
    cout<<"call longjmp(jbuf,3721)"<<endl;
    //longjmp(jbuf,3721);
    throw 3721;
}

int main()
{
    try{
        cout<<"调用calljmp 尝试抛出异常"<<endl;
        calljmp();
    }catch(int t){
        cout<<"捕获到异常值:"<<t<<endl;
    }
    /*
    int ret=0;
    if( 0 == (ret=setjmp(jbuf))){
        cout<<"call setjmp(jbuf) resuces"<<endl;
        calljmp();
    }
    else{
        cout<<"call setjmp(jbuf) failed   ret = "<< ret <<endl;
    }
    */
}

 

编译运行试试

可以看到这次正常调用了析构函数

o@o-pc:~/code_/exception$ g++ exception.cpp -o exception
o@o-pc:~/code_/exception$ ./exception
调用calljmp 尝试抛出异常
Test 构造
call longjmp(jbuf,3721)
Test 析构
捕获到异常值:3721