C++11 关键字noexcept

r囧r小猫 2023-06-12 09:41 16阅读 0赞

## 1 关键字noexcept ##

从C++11开始，我们能看到很多代码当中都有关键字noexcept。比如下面就是std::initializer\_list的默认构造函数，其中使用了noexcept。

constexpr initializer_list() noexcept
          : _M_array(0), _M_len(0) { }

该关键字告诉编译器，函数中不会发生异常,这有利于编译器对程序做更多的优化。  
如果在运行时，noexecpt函数向外抛出了异常（如果函数内部捕捉了异常并完成处理，这种情况不算抛出异常），程序会直接终止，调用std::terminate()函数，该函数内部会调用std::abort()终止程序。

## 2 C++的异常处理 ##

C++中的异常处理是在运行时而不是编译时检测的。为了实现运行时检测，编译器创建额外的代码，然而这会妨碍程序优化。  
在实践中，一般两种异常抛出方式是常用的：

*  一个操作或者函数可能会抛出一个异常;
 *  一个操作或者函数不可能抛出任何异常。

后面这一种方式中在以往的C++版本中常用throw()表示，在C++ 11中已经被noexcept代替。

void swap(Type& x, Type& y) throw()   //C++11之前
        {
            x.swap(y);
        }
        void swap(Type& x, Type& y) noexcept  //C++11
        {
            x.swap(y);
        }

## 3 有条件的noexcecpt ##

在第2节中单独使用noexcept，表示其所限定的swap函数绝对不发生异常。然而，使用方式可以更加灵活，表明在一定条件下不发生异常。

void swap(Type& x, Type& y) noexcept(noexcept(x.swap(y)))    //C++11
        {
            x.swap(y);
        }

它表示，如果操作x.swap(y)不发生异常，那么函数swap(Type& x, Type& y)一定不发生异常。

一个更好的示例是std::pair中的移动分配函数（move assignment），它表明，如果类型T1和T2的移动分配（move assign）过程中不发生异常，那么该移动构造函数就不会发生异常。

pair& operator=(pair&& __p)
        noexcept(__and_<is_nothrow_move_assignable<_T1>,
                        is_nothrow_move_assignable<_T2>>::value)
        {
            first = std::forward<first_type>(__p.first);
            second = std::forward<second_type>(__p.second);
            return *this;
        }

## 4 什么时候该使用noexcept？ ##

使用noexcept表明函数或操作不会发生异常，会给编译器更大的优化空间。然而，并不是加上noexcept就能提高效率，步子迈大了也容易扯着蛋。  
以下情形鼓励使用noexcept：

*  移动构造函数（move constructor）
 *  移动分配函数（move assignment）
 *  析构函数（destructor）。这里提一句，在新版本的编译器中，析构函数是默认加上关键字noexcept的。下面代码可以检测编译器是否给析构函数加上关键字noexcept。

struct X
        {
            ~X() { };
        };
        
        int main()
        {
            X x;
        
            // This will not fire even in GCC 4.7.2 if the destructor is
            // explicitly marked as noexcept(true)
            static_assert(noexcept(x.~X()), "Ouch!");
        }

*  叶子函数（Leaf Function）。叶子函数是指在函数内部不分配栈空间，也不调用其它函数，也不存储非易失性寄存器，也不处理异常。

最后强调一句，在不是以上情况或者没把握的情况下，不要轻易使用noexception。