C++11 noexcept修饰符与noexcept操作符

noexcept修饰符与noexcept操作符

首先，明确一点：

在C++11之后，表示函数不会抛出异常的动态异常声明throw()被新的noexcept异常声明所取代。

在通常情况下，在C++11中使用noexcept可以有效的阻止异常的传播与扩散。

【1】noexcept修饰符

从语法上讲，noexcept修饰符有两种形式：

（1）在函数声明后直接加上关键字noexcept

noexcept形如其名，表示其修饰的函数不会抛出异常。不过与throw()动态异常声明不同的是：

在C++11中如果noexcept修饰的函数结果却抛出了异常，编译器可以选择直接调用std::terminate()函数来终止程序的运行，这比基于异常机制的throw()在效率上会高一些。

这是因为异常机制会带来一些额外开销，比如函数抛出异常，会导致函数栈被依次地展开（unwind），并依帧调用在本帧中已构造的自动变量的析构函数等。

（2）在（1）的关键字后再加一个参数（常量表达式）

若常量表达式转换成bool类型的值为true，说明不会抛出异常；反之，则可能会抛出异常。

其实，回头再看第一种形式，不带常量表达式的noexcept相当于声明了noexcept(true)，即不会抛出异常。

以上示例如下：

#include <iostream>
using namespace std;

void my_exception()
{
    throw 1;
}

void my_exception_noexcept_false() noexcept(false)
{
    throw 1;
}

void my_exception_noexcept_true() noexcept
{
    throw 1;
}

int main()
{
    try
    {
        my_exception();
    }
    catch (...)
    {
        cout << "throw my_exception" << endl;  // throw my_exception
    }

    try
    {
        my_exception_noexcept_false();
    }
    catch (...)
    {
        cout << "throw noexcept_false" << endl; // throw noexcept_false
    }

    try
    {
        // warning C4297 : “my_exception_noexcept_true”: 假定函数不引发异常，但确实发生了
        my_exception_noexcept_true();          // terminate
    }
    catch (...)
    {
        cout << "throw noexcept_true " << endl;   
    }
}

注意：本地VS2019环境，在编译my_exception_noexcept_true时，报出警告warning C4297:假定函数不引发异常，但确实发生了

【2】noexcept操作符

（1）noexcept作为操作符noexcept(expression)，noexcept操作符不对expression求值。

若expression含有至少一个下列潜在求值的构造则结果为false：

[1] 调用没有指定不抛出异常的任意类型函数，除非它是常量表达式。

[2] throw表达式。

[3] 目标类型是引用类型，且转换时需要运行时检查的dynamic_cast表达式。

[4] 参数类型是多态类类型的typeid表达式。

示例如下：

#include <iostream>
using namespace std;

void test() { }
void test_noexcept() noexcept(true) { }
void test_noexcept_false() noexcept(false) { }

class Base
{
public:
    virtual void f() {}
};

class Test : public Base
{};

int main(int argc, char** argv)
{
    cout << noexcept(test()) << endl;                       // false
    cout << noexcept(test_noexcept()) << endl;              // true
    cout << noexcept(test_noexcept_false()) << endl;        // false
    cout << noexcept(throw) << endl;                        // false

    Test test;
    Base& base = test;
    cout << noexcept(dynamic_cast<Test&>(base)) << endl;     // false
    cout << noexcept(typeid(base)) << endl;                  // false
}

（2）noexcept操作符用于模板。示例如下：

template <class T> 
void fun() noexcept(noexcept(T())) {}

这里，fun函数是否是一个noexcept的函数，将由T()表达式是否会抛出异常所决定。

这里的第二个noexcept就是一个noexcept操作符。

当其参数是一个有可能抛出异常的表达式的时候，其返回值为false，反之为true。

应用示例如下：

#include <iostream>
using namespace std;

template <typename T>
void fun() noexcept(noexcept(T())) { throw 1; }

class Base 
{
public:
    virtual void f() { }
};

class Test : public Base 
{
public:
    ~Test() noexcept(true) { }
};

class TestFalse : public Base
{
public:
    ~TestFalse() noexcept(false) { }
};

int main(int argc, char** argv)
{
    cout << noexcept(TestFalse()) << endl; // false
    cout << noexcept(Test()) << endl;      // true

    try
    {
        fun<TestFalse>();
    }
    catch (...)
    {
        cout << "throw" << endl;  // throw
    }

    try
    {
        fun<Test>();    // terminate
    }
    catch (...)
    {
        cout << "throw" << endl;
    }

    getchar();
    return 0;
}

good good study, day day up.

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