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C++异常安全等级 基本强不抛保证区别

P粉602998670
发布: 2025-08-23 12:42:02
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异常安全等级分三种:基本保证确保对象有效但状态可能变,强保证实现“全有或全无”通过副本操作回滚,不抛异常保证函数绝不抛出异常,常用于析构函数和性能关键路径。

c++异常安全等级 基本强不抛保证区别

在C++中,异常安全等级描述了函数在异常发生时对程序状态的保证程度。常见的异常安全等级有三种:基本保证强保证不抛异常保证。它们的区别在于异常发生后对象的状态是否有效、是否可恢复,以及是否改变了程序行为。

基本异常安全保证(Basic Guarantee)

当一个函数提供基本保证时,意味着如果异常被抛出,程序中的所有对象仍处于有效状态,但其具体值可能已改变,无法保证回到调用前的状态。

  • 对象不会出现资源泄漏或数据损坏
  • 程序仍可继续运行,但结果可能不是预期的
  • 常见于使用RAII管理资源但未采用“拷贝再交换”等技术的场景
例如:一个容器在插入元素时抛出异常,原有元素仍然存在且有效,但插入操作未完成,容器状态已部分修改。

强异常安全保证(Strong Guarantee)

强保证要求函数要么完全成功,要么像没被调用过一样——即“全有或全无”语义。

  • 如果异常发生,程序状态回滚到调用前
  • 所有对象保持原有值
  • 通常通过拷贝构造、操作副本、再交换实现
典型做法:先对对象进行拷贝,在副本上操作,成功后再通过无异常的swap交换数据。

不抛异常保证(Nothrow Guarantee)

这是最高级别的异常安全,函数承诺不会抛出任何异常。

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  • 常用于析构函数、移动赋值(如标记为 noexcept)
  • 对性能敏感或底层操作至关重要
  • 标准库中一些操作(如 vector 扩容)会优先使用 noexcept 移动构造
注意:不意味着函数内部完全没异常,而是异常已被处理或不可能发生。

选择哪种等级取决于接口设计需求。强保证更安全但可能影响性能,基本保证实现简单但需调用者处理中间状态。不抛异常保证是许多关键路径的必要条件。

基本上就这些。实际编程中,优先确保基本保证,关键操作争取强保证,资源清理等必须做到不抛异常。

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