C++11 新特性 ---- noexcept

1. 异常

异常通常用于处理逻辑上可能发生的错误

在C++98中，提供了一套完善的异常处理机制，直接在程序中将各种类型的异常抛出，从而强制终止程序的运行。

1.1 基本语法

当函数抛出异常时，程序会停止执行，并显示异常信息。异常处理程序可以通过catch语句捕获并处理异常。如果程序没有捕获异常，程序将终止。

在C++中，栈的解旋是在try块中的函数调用完毕后自动完成的。这意味着在try块中的函数调用可能会抛出异常，但不会影响栈的解旋。在catch块中处理异常时，栈的解旋会被暂停，直到catch块处理完毕后，栈的解旋才会恢复。

#include <iostream>
using namespace std;
void func() {int x = 10;int* p = &x;*p = 20;throw *p;
}void catch_func(int a) {std::cout << "Caught exception: " << a << std::endl;
}int main() {try {func();} catch (int e) {catch_func(e);}return 0;
}

heheda@heheda:~/Linux/c++11$ g++ 8.noexcept.cpp -o app
heheda@heheda:~/Linux/c++11$ ./app
Caught exception: 20

【总结】noexcept | 爱编程的大丙 (subingwen.cn)

异常被抛出后，从进入try块起，到异常被抛掷前，这期间在栈上构造的所有对象，都会被自动析构。析构的顺序与构造的顺序相反。这一过程称为栈的解旋。----来自爱编程的大丙

1.2 异常接口声明

🦝① 显示指定可以抛出的异常类型

divide 函数后添加了 throw 异常接口声明，其参数可以表示抛出的异常类型，分别为 int 和 MyException 类型

#include <iostream>
using namespace std;struct MyException {MyException(string str):msg(str) {}string msg;
};double divide(int a, int b) throw(MyException,int) {if(b == 0) {throw MyException("divide by zero");}return a / b;
}int main() {try{double val = divide(10, 0);cout <<"value: "<< val << endl;}catch(int e) {cout << "catch except: "  << e << endl;}catch(MyException e) {cout << "catch except: "  << e.msg << endl;}return 0;
}

运行结果： 

catch except: divide by zero

🦝② 不抛出任何异常

#include <iostream>
using namespace std;struct MyException {MyException(string str):msg(str) {}string msg;
};double divide(int a, int b) throw() {if(b == 0) {throw MyException("divide by zero");}return a / b;
}int main() {try{double val = divide(10, 0);cout <<"value: "<< val << endl;}catch(int e) {cout << "catch except: "  << e << endl;}catch(MyException e) {cout << "catch except: "  << e.msg << endl;}return 0;
}

在divide 函数后添加了throw异常接口声明，其参数列表为空，表示该函数不允许抛出异常

2. noexcept

double divisionMethod(int a, int b) noexcept(常量表达式);

🦝① 简单地在函数声明后加上 noexcept 关键字

🦝② 可以接受一个常量表达式作为参数，常量表达式的结果会被转换成一个bool类型的值：

         - 值为 true，表示函数不会抛出异常

         - 值为 false，表示有可能抛出异常这里

         - 不带常量表达式的noexcept相当于声明了noexcept（true），即不会抛出异常

noexcept | 爱编程的大丙 (subingwen.cn)

----来自爱编程的大丙

在C++11中弃用了例如上文的动态异常声明 throw(MyException, int)这一特性，表示函数不会抛出异常的动态异常声明 throw() 也被新的 noexcept 异常声明所取代

noexcept是C++11中引入的一个关键字，用于指定函数抛出异常的情况。当函数声明中使用noexcept时，编译器可以推断函数不会抛出异常，从而提高代码的执行效率。

🦥noexcept 与 throw动态异常声明的区别：

🦝① 基于异常机制的throw()会带来一些额外的开销，若出现函数抛出异常，会导致函数栈被依次地展开（栈解旋），并自动调用析构函数栈上的所有函数

🦝② noexcept 修饰的函数如果抛出了异常，编译器可以选择直接调用 std::terminate() 函数来终止程序的运行，这比基于异常机制的 throw() 在效率上会高一些

#include <iostream>
using namespace std;
void func() noexcept {std::cout << "This function does not throw exceptions" << std::endl;
}int main() {try {func();} catch (...) {std::cout << "Exception caught" << std::endl;}return 0;
}

在这个例子中，func函数使用noexcept关键字指定，因此编译器可以推断出函数不会抛出异常，从而提高代码的执行效率。而main函数中的func调用不会抛出异常，因此程序可以正常运行。

#include <iostream>
using namespace std;double divide(int a, int b) noexcept {if(b == 0) {cout << "divide by zero!!!" << endl;return -1;}return a / b;
}int main() {try{double val = divide(10, 0);cout <<"value: "<< val << endl;}catch(int e) {cout << "catch except: "  << e << endl;}return 0;
}

heheda@heheda:~/Linux/c++11$ g++ -std=c++11 8.noexcept.cpp -o app
heheda@heheda:~/Linux/c++11$ ./app
divide by zero!!!
value: -1