用析构函数处理失败与catch (.){ fix()；抛出；}

Question

假设我在做一些在抛出异常时需要清理的事情。

例如，假设我正在创建一个动态数组，并且需要构造对象，但是它们的构造函数可能会抛出一个异常：

size_t const n = 100;
T *const p = static_cast<T *>(operator new(sizeof(T) * n));
size_t i;
for (i = 0; i < n; ++i)
    new (&p[i]) T(1, 2, 3);      // Not exception-safe if T::T(T const &) throws!

我可以通过catch (...) { ...; throw; }修复它

size_t const n = 100;
T *const p = static_cast<T *>(operator new(sizeof(T) * n));
size_t i;
try
{
    for (i = 0; i < n; ++i)
        new (&p[i]) T(1, 2, 3);
}
catch (...)
{
    while (i > 0)
        p[--i].~T();
    operator delete(p);
    throw;
}

或者通过作用域析构函数。

size_t n = 100;
struct Guard
{
    T *p;
    size_t i;
    Guard(size_t n) : i(), p(static_cast<T *>(operator new(sizeof(T) * n))) { }
    ~Guard()
    {
        while (i > 0)
            p[--i].~T();
        operator delete(p);
    }
} guard(n);

for (guard.i = 0; guard.i < n; ++guard.i)
    new (&guard.p[guard.i]) T(1, 2, 3);

guard.i = 0;     // Successful... "commit" the changes
guard.p = NULL;  // or whatever is necessary to commit the changes

我应该在什么时候使用哪种技术，为什么？

(注：这个例子只是为了说明两种技术之间的区别。我知道这不是完美的代码，所以请在这个特定的例子中做而不是。(这只是为了说明。)

Answer 1

使用析构函数的解决方案优于显式try/catch。

• 它是可重用的，如果您需要在另一个函数中执行类似的初始化，则只需重用同一个保护类即可。
• 维护起来更容易--假设在某些情况下，您的函数需要在失败的情况下返回，但不会抛出任何异常。对于卫士类，它或多或少是自动处理的。
• 它更干净，因为代码更模块化。

Answer 2

总的来说，我认为这是一个规模和安全的问题。

try/catch的问题有两个方面：

• 安全问题:任何忽略catch (不知何故)的早期返回都无法清除
• 缩放问题:嵌套的try/catch块使代码混乱
• 作用域问题:要在catch中访问变量，必须在try之前定义变量，从而支持默认构造/空；这可能是痛苦的。

相反，延迟语句和卫队不会创建不必要的块/作用域，因此不会产生缩进，而是线性读取。

示例：

char buffer1[sizeof(T)];
try {
    new (buffer1) T(original);

    char buffer2[sizeof(T)];
    try {
        new (buffer2) T(original);

        // stuff here

    } catch(...) {
        reinterpret_cast<T*>(buffer2)->~T();
        throw;
    }

} catch(...) {
    reinterpret_cast<T*>(buffer1)->~T();
    throw;
}

与之相比：

char buffer1[sizeof(T)];
new (buffer1) T(original);
Defer const defer1{[&buffer1]() { reinterpret_cast<T*>(buffer1)->~T(); } };

char buffer2[sizeof(T)];
new (buffer2) T(original);
Defer const defer1{[&buffer2]() { reinterpret_cast<T*>(buffer2)->~T(); } };

// stuff here

我要指出的是，把这些概括起来似乎是个好主意：

class Guard {
public:
    explicit Guard(std::function<void()> f): _function(std::move(f)) {}

    Guard(Guard&&) = delete;
    Guard& operator=(Guard&&) = delete;

    Guard(Guard const&) = delete;
    Guard& operator=(Guard const&) = delete;

    ~Guard() {
        if (not _function) { return; }
        try { _function(); } catch(...) {}
    }

    void cancel() { _function = std::function<void()>{}; }

private:
    std::function<void()> _function;
}; // class Guard

class Defer {
public:
    explicit Defer(std::function<void()> f): _guard(std::move(f)) {}
private:
    Guard _guard;
}; // class Defer