Meilleures pratiques en matière d'exceptions de fonctions C++ : création d'applications robustes

C++ 函数异常处理最佳实践包括：定义明确可层次的异常，使用异常规范强制编译时错误处理，通过 try-catch 块恰当处理异常，避免重复异常处理，遵循 RAII 原则，以及不要掩盖异常，从而确保应用程序的健壮性。

C++ 函数异常最佳实践：构建健壮的应用

异常处理是现代 C++ 中不可或缺的一部分，因为它允许您在函数调用过程中处理错误情况，从而使您的代码更健壮、更可维护。在本文中，我们将探讨适用于 C++ 函数异常处理的最佳实践，并通过一个实战案例来演示它们的用法。

定义清晰的异常

在定义异常时，请确保它们是：

• 明确的：异常名称应清楚地传达错误的性质。
• 可层次的：异常应继承自标准库异常或您自己定义的基类，以便于处理和分类错误。
• 轻量级的：异常应避免存储大量数据，以提高性能。

使用异常规范

异常规范是一种通知编译器函数可能会抛出的异常类型的机制。这允许编译器在编译时强制进行错误处理。要使用异常规范，请在函数声明中使用 noexcept 或 throw 关键字。

// 不抛出异常的函数
int divide(int a, int b) noexcept { ... }

// 抛出 std::invalid_argument 的函数
int parse_int(const std::string& str) throw(std::invalid_argument);

恰当处理异常

当函数抛出异常时，调用方有责任处理它。可以使用 try-catch 块来捕获异常并采取适当的操作。

try {
  int result = divide(10, 2);
  // 使用已捕获的异常值
} catch (const std::invalid_argument& e) {
  std::cerr << "无效的参数：" << e.what() << std::endl;
}

实战案例

让我们考虑一个将字符串解析为整数的函数 parse_int 的示例。如果字符串不是有效的整数，则该函数将抛出一个 std::invalid_argument 异常。

#include <exception>
#include <string>

int parse_int(const std::string& str) throw(std::invalid_argument) {
  // 检查字符串是否为空
  if (str.empty()) {
    throw std::invalid_argument("空字符串");
  }

  // 遍历字符串并检查字符是否有效
  for (char c : str) {
    if (!isdigit(c)) {
      throw std::invalid_argument("无效的字符：" + std::string{c});
    }
  }

  // 将字符串转换为整数
  return std::stoi(str);
}

int main() {
  try {
    int result = parse_int("123");
    std::cout << "解析结果：" << result << std::endl;
  } catch (const std::invalid_argument& e) {
    std::cerr << "错误：" << e.what() << std::endl;
  }

  return 0;
}

避免重复的异常处理

当多个函数调用可能抛出相同的异常类型时，使用 try-catch 块包围多个函数调用可以避免冗余。

try {
  int result1 = parse_int("123");
  int result2 = parse_int("456");
  // 处理任何已捕获的 std::invalid_argument 异常
} catch (const std::invalid_argument& e) { ... }

遵循 RAII 原则

遵循资源获取即初始化 (RAII) 原则有助于确保在异常发生的情况下正确释放资源。通过使用智能指针或异常安全容器，您可以确保在异常发生时自动释放资源。

#include <memory>

void do_something() {
  // 使用智能指针管理资源
  std::unique_ptr<SomeResource> resource = ...;

  try {
    // 使用资源执行操作
  } catch (...) {
    // 异常发生时，resource 将自动释放
  }
}

不要掩盖异常

在处理异常时，重要的是不要通过在 catch 块中重新抛出或忽略它们来掩盖它们。这会使调试和错误处理变得更加困难。相反，应始终记录或记录异常，并适当向用户传达错误。

结论

通过采用这些最佳实践，您可以构建健壮且可维护的 C++ 应用程序，能够有效地处理异常并提供对用户友好的错误消息。

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