C++ 异常安全-何时、如何、为什么？

我只是一个初出茅庐的程序员，至少会尝试编写比最佳场景更多的程序。我一直在阅读Herb Sutter的“exception C++”，到目前为止，我已经三次阅读了异常安全章节。然而，除了他提出的例子（一堆），我真的不确定什么时候我应该努力实现异常安全和速度，什么时候这样做是愚蠢的

例如，我当前的作业项目是一个双链接列表。由于我已经编写了一些程序，所以我想花点时间深入了解一些更深入的概念，比如ES

以下是我的弹出式前台功能：

void List::pop_front()
{
    if(!head_)
        throw std::length_error("Pop front:  List is empty.\n");
    else
    {
        ListElem *temp = head_;
        head_          = head_->next;
        head_->prev    = 0;
        delete temp;
        --size_;
    }
}

void List::push_back(const T& data)
{
    if(!tail_)
    {
        tail_ = new ListElem(data, 0, 0);
        head_ = tail_;
    }
    else
    {
    tail_->next = new ListElem(data, 0, tail_);
    tail_ = tail_->next;
    }
    ++size_;
}

我在这方面遇到了一些难题

1） 当列表失败时，我真的应该抛出错误吗？我不是应该什么都不做并返回，而不是强制列表的用户执行try{]catch（）{}语句（这也很慢）

2） 有多个错误类（加上我的老师要求我们在课堂上实现的ListException）。这样的事情真的需要自定义错误类吗？是否有关于何时使用特定异常类的一般指南？（例如，范围、长度和边界听起来都一样）

3） 我知道在抛出异常的所有代码都完成之前，我不应该更改程序状态。这就是为什么我要递减size\uuuLast。在这个简单的示例中，这真的是必要的吗？我知道delete不能抛出。当分配给0时，head->prev是否可能抛出？（head是第一个节点）

我的后推功能：

void List::pop_front()
{
    if(!head_)
        throw std::length_error("Pop front:  List is empty.\n");
    else
    {
        ListElem *temp = head_;
        head_          = head_->next;
        head_->prev    = 0;
        delete temp;
        --size_;
    }
}

void List::push_back(const T& data)
{
    if(!tail_)
    {
        tail_ = new ListElem(data, 0, 0);
        head_ = tail_;
    }
    else
    {
    tail_->next = new ListElem(data, 0, tail_);
    tail_ = tail_->next;
    }
    ++size_;
}

< P > 1）我经常听到C++程序中任何东西都会失败。测试ListelEm的构造函数是否失败（或者在代码< Trace>新< /COD> ING）时是现实的吗？ 2） 是否有必要测试数据类型（目前是一个简单的

typedefint T T

，直到我将所有内容模板化），以确保该类型适用于该结构

---

我意识到这些都是过于简单的例子，但我目前只是对何时应该实践好的ES和何时不实践感到困惑。

这是一个很长的问题。我将回答所有编号为

1）

的问题

1） 当一个列表失败时，我真的应该抛出一个错误吗？我不是应该什么都不做并返回，而不是强迫列表的用户执行try{]catch（）{}语句（这也很慢）

否。如果用户关心性能，他们会在尝试弹出前检查长度，而不是弹出并捕获异常。如果用户忘记先检查长度，则会出现异常。此时，你真的希望应用程序在他们面前爆炸。如果你什么都不做，可能会导致微妙的后果问题只会在以后出现，这将使调试更加困难

1）我经常听说C++程序中任何东西都会失败。测试ListelEm的构造函数失败（或者在新的时候进行TraceIn）是现实的吗？ 例如，如果内存不足，构造函数可能会失败，但在这种情况下，它应该引发异常，而不是返回null。因此，您不需要显式测试构造函数是否失败。有关更多详细信息，请参阅此问题：

<>我经常听到任何一个C++程序都会失败。测试ListelEm的构造函数失败（或者在新的时候进行TraceIn）是现实的吗？ 是的，这是现实的。否则，如果你的程序内存不足，分配失败（或者构造函数由于其他内部原因失败），你以后就会遇到问题

基本上，当代码无法完全执行API声明的操作时，必须发出失败信号

---

唯一的区别是如何通过返回值或异常来表示故障。如果存在性能方面的考虑，返回值可能比异常更好。但这两种方法都需要调用方中的特殊错误捕获代码。

对于第一组问题：

是的，你应该投，因为@Mark回答中的所有原因。（+1对他）

这并不是真的必要，但它可以让调用方的生活变得更加轻松。异常处理的好处之一是，它将代码本地化，以便在一个位置一起处理特定的错误类别。通过抛出特定的异常类型，您可以让调用方专门捕获该错误，或者通过捕获更一般的错误您抛出的特定异常的超类

else

中的所有语句都提供了nothrow保证

第二套：

不，测试是不现实的。你根本不知道底层构造函数会抛出什么。它可能是一个预期项（即

std:：bad_alloc

），也可能是一些奇怪的东西（即

int

），因此处理它的唯一方法是将它放在

catch（…）

中，这是邪恶的：）

另一方面，现有方法已经是异常安全的，只要在

if

块中创建的虚拟结束节点将被链表的析构函数核化。（即

新
s之后的所有内容都不提供任何行）

只要假设

T

上的任何操作都可以抛出，析构函数除外

当一个列表失败时，我真的应该抛出一个错误吗？我不是应该什么都不做并返回，而不是强迫列表的用户执行try{]catch（）{}语句（这也很慢）

绝对抛出异常

如果列表为空，则用户必须知道发生了什么-否则将无法调试。如果异常是意外的（即，只能由于程序员错误而发生），则用户不会被迫使用try/catch语句，那么就没有理由尝试捕获它。当异常未捕获时，它将转到std:：terminate和这是非常有用的行为