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

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。
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。

 1 #include <stdio.h>
 2 
 3 int main(int argc,char** argv)
 4 {
 5     if(argc > 1){
 6         goto nodef;
 7     }
 8     int a = 102;
 9 nodef:
10     printf(" a = %d
",a);
11     return 0;
12 }

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

 1 #include <iostream>
 2 #include <csetjmp>
 3 
 4 using std::cout;
 5 using std::endl;
 6 
 7 class Test{
 8     public:
 9         Test(){ cout<<"Test 构造"<<endl;}
10         ~Test(){cout<<"Test 析构"<<endl;}
11 };
12 
13 jmp_buf jbuf;   //用于setjmp保存当前相关信息
14 
15 void calljmp()
16 {
17     Test t; //测试能够正确调用析构
18     cout<<"call longjmp(jbuf,3721)"<<endl;
19     longjmp(jbuf,3721);
20 }
21 
22 int main()
23 {
24     int ret=0;
25     if( 0 == (ret=setjmp(jbuf))){
26         cout<<"call setjmp(jbuf) resuces"<<endl;
27         calljmp();
28     }
29     else{
30         cout<<"call setjmp(jbuf) failed   ret = "<< ret <<endl;
31     }
32 }

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。

1 o@o-pc:~/code_/exception$ g++ setjmp.cpp -o setjmp
2 o@o-pc:~/code_/exception$ ./setjmp 
3 call setjmp(jbuf) resuces
4 Test 构造
5 call longjmp(jbuf,3721)
6 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

 1 #include <iostream>
 2 #include <csetjmp>
 3 
 4 using std::cout;
 5 using std::endl;
 6 
 7 class Test{
 8     public:
 9         Test(){ cout<<"Test 构造"<<endl;}
10         ~Test(){cout<<"Test 析构"<<endl;}
11 };
12 
13 jmp_buf jbuf;   //用于setjmp保存当前相关信息
14 
15 void calljmp()
16 {
17     Test t; //测试能够正确调用析构
18     cout<<"call longjmp(jbuf,3721)"<<endl;
19     //longjmp(jbuf,3721);
20     throw 3721;
21 }
22 
23 int main()
24 {
25     try{
26         cout<<"调用calljmp 尝试抛出异常"<<endl;
27         calljmp();
28     }catch(int t){
29         cout<<"捕获到异常值:"<<t<<endl;
30     }
31     /*
32     int ret=0;
33     if( 0 == (ret=setjmp(jbuf))){
34         cout<<"call setjmp(jbuf) resuces"<<endl;
35         calljmp();
36     }
37     else{
38         cout<<"call setjmp(jbuf) failed   ret = "<< ret <<endl;
39     }
40     */
41 }

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