C++异常最佳实践 何时抛出异常准则(异常.抛出.准则.实践...)

wufei123 发布于 2025-08-29 阅读(4)
异常用于异常情况而非控制流,资源获取失败或不可恢复错误时应抛出异常,需遵循异常安全三原则并使用RAII,明确异常类型且文档化,合理使用可提升代码健壮性。

c++异常最佳实践 何时抛出异常准则

在C++中,异常是一种强大的错误处理机制,但只有在正确使用时才能提高代码的健壮性和可维护性。滥用异常会导致性能下降、逻辑混乱,甚至资源泄漏。以下是关于何时抛出异常的实用准则和最佳实践。

1. 异常用于异常情况,而非控制流程

异常应只用于真正“异常”的情况,即程序无法正常继续执行的错误状态。它不应替代正常的控制流,比如用异常来处理用户输入错误或文件不存在等可预期情况。

例如,函数查找某个元素未果,返回 std::nullopt 或布尔值比抛出异常更合适。

建议:
  • 不要用异常实现循环或条件跳转
  • 不要为可预见的失败(如配置文件缺失)抛出异常
2. 资源获取失败或不可恢复错误时抛出异常

当程序遇到无法继续执行的错误时,抛出异常是合理的。比如内存分配失败、数据库连接中断、关键配置加载失败等。

标准库中,std::bad_alloc、std::runtime_error 等就是为此类情况设计的。

适用场景:
  • 构造函数无法完成对象初始化
  • 系统调用失败且无法降级处理
  • 违反类不变量或前置条件
3. 保持异常安全的三原则

抛出异常时,必须确保代码满足异常安全保证:基本保证(不泄漏资源)、强保证(回滚到调用前状态)或无抛出保证。

使用 RAII(资源获取即初始化)是实现异常安全的关键。

做法:
  • 用智能指针管理动态内存
  • 用锁包装器(如 std::lock_guard)管理互斥量
  • 避免在析构函数中抛出异常
4. 明确异常类型并文档化

公开接口应明确说明可能抛出的异常类型。使用标准异常类继承体系,避免抛出原始类型(如 int、char*)。

例如,逻辑错误用 std::invalid_argument,运行时错误用 std::runtime_error。

推荐:
  • 自定义异常继承 std::exception 并重写 what()
  • 在函数注释中标注可能抛出的异常
  • 避免 throw() 或 noexcept 错误标注

基本上就这些。合理使用异常,能让错误处理更清晰;滥用则适得其反。关键是区分“异常”与“预期情况”,并始终保证资源安全。

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