《More Effective C++ 》读书笔记（二）Exception 异常

这事篇读书笔记，只记录自己的理解和总结，一般情况不对其举例子具体说明，因为那正是书本身做的事情，我的笔记作为梳理和复习之用，划重点。我推荐学C++的人都好好读一遍Effective C++ 系列，真是好书啊，对于学完C++ 基础知识的人，这是本高阶秘籍。

笔记

条款 9 - 15 关注的主题是异常。关注1、异常可能引起的资源泄露（强烈推荐使用智能指针）2、异常是如何抛出的和3、异常的成本。目的是写出 exception-safe 的程序。

• 条款9： 利用 destructor避免资源泄露。
  
  这个条款是说如果异常被抛出到调用端，但是调用端没有catch, 如果调用端是指针，用来析构指针的delete语句可能因为异常被抛出而跳过，导致资源泄露。最好的办法就是不用指针，用临时对象，或者说用行为类似指针的临时对象（为什么非要用类似指针的行为呢？为了多态），临时对象会在对象生存期结束的时候析构，在析构函数中delete（如果有指针的话） 释放资源。这里的原则就是所谓RAII(Resource Acquisition Is Initialization)，在具体实践上就是使用智能指针，C++11 中提供了std::shared_ptr 和 std::unique_ptr，目的就是为了避免资源泄露。

• 条款10：在 constructor 内阻止资源泄露。 这个条款举例子说明了如果在对象构造时发生了异常，这个时候因为构造未完成故不会调用该对象的析构函数，该对象的指针成员面临着没有delete 的风险，导致资源泄露。解决办法跟条款9一样，想用指针的时候使用智能指针。

• 条款11：禁止异常流出destructors 之外。 这个条款是要说明，如果异常发生在destuctor中，不要将其抛出。 理由1是因为如果这个destuctor是因为某个异常而调用的，在这时候再次发生异常并抛出会导致程序 terminate,程序将会终结，也就是最不喜欢看到的程序崩了。处理方式是把异常给吞了，如下面的例子。理由2是如果异常被抛出，引起异常的函数后面的代码都没有被执行，析构函数没有析构完。因此要尽力阻止异常被destrucor 抛出。

~AClass(){
    try{
        a_function_may_throw_exception();
    }catch(...){
        // done nothing.
    }
}

• 条款12：了解“抛出一个异常excption” 与“传递一个参数”或者“调用一个虚函数”之间的差异。 首先得明确一点， 抛出异常，事实上也是抛出异常对象，看上去跟传递对象参数是很类似的。(1) 但是，异常在抛出的时候总是伴随着对象copy行为（想想这是为什么，提示与局部对象生存期有关），也因此在效率上发生折扣。常见参数的传递的方式有 by value, by reference, by pointer. 不管是 by value 还是 by reference 抛出异常实例都会引起复制，捕捉异常时 by value 还要多复制一次。 throw by pointer 和 pass by pointer。 都是传递指针的副本，千万不要传递一个指向局部对象的指针，否则会获得一个指向已销毁的对象的指针。(2) 传递exception 不会发生隐式类型转化，除非是有型指针转为 void* 或者是继承架构中的转化(catch base 的可以catch derived 的异常)，catch 语句中遵循 first fit, 即第一个匹配的就被捕捉，所以 base exception 会拦截 derived excetion。（因此应该让catch derived excaption 的语句放在前面）。
• 条款13：以 by reference 的方式捕捉异常。 无论如何不要用 by pointer 方式捕捉异常； by value 传递会有slice 问题而且比 by reference 多复制一次。综合条款 12 和13 ，结论就是使用 by reference 的方式捕捉异常。
• 条款14：明智运用exception specifications。 这是一把双刃剑，一方面对于函数希望提供什么样的exception 提供了说明，另外也带来了不安全的行为。unexcepted 函数默认终结程序，如果违反了 exception specification 会调用unexception函数。记住1.不要和模板 template 混用；2.不要对回调函数使用exception specification.

Note:

1. void foo() throw(); // 含义是不抛出异常
2. void foo() throw(A,B,C); // 含义是可能抛出A,B,C 型异常
3. 书中76 页中介绍了 set_unexpected()函数和将非预期的异常转化为已知异常的技术，可以较为安全的处理unexpected 发生。

• 条款15：了解异常处理(excption handling)的成本。 成本主要是三点：1.为了支持异常，程序需要做大量簿记工作，消耗额外的内存和时间，而且因为只要程序库或者用户代码任何一处用了异常处理，编译器就必须提供对异常处理的支持能力。 2. 编译器实现try语句块和 excpetion specification 带来的代码膨胀和性能损失，2000年之前作者写这本书的时候，得到的消息和测试结果是 5%-10%的损失，不知道现在谁否有提升。 3.抛出异常的损失，可能比正常的函数返回要慢三个数量级。注意，这个只是在发生异常并抛出的时候才有，而异常应该是比较少发生才是。

总结

1. 为了异常安全，使用智能指针；
2. 析构函数不要抛出异常，应该吞掉;
3. 捕捉catch 异常应该 by reference;
4. 异常处理是有成本的。（迷思：这些成本如今是否得到优化，或者项目可以容忍？如果我开始一个新项目，我要不要使用异常处理？）