Effective C++ 08 别让异常逃离析构函数 笔记
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:
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:
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 };
这便允许客户写出这样的代码:
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:
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:
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。
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:
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。