C++安全异常设计

🛡️ 异常安全的核心：资源管理

异常发生时，必须确保已申请的资源（内存、文件句柄等）被释放。RAII（Resource Acquisition Is Initialization）是解决此问题的黄金法则。

// 传统方式：易发生资源泄漏 ❌  
void unsafeFunc() {FILE* file = fopen("data.txt", "r");throw std::runtime_error("出错!"); // ⚠️ 文件句柄泄漏！fclose(file); // 永远执行不到
}// RAII解法：智能指针自动管理 ✅  
#include <memory>
void safeFunc() {auto file = std::unique_ptr<FILE, decltype(&fclose)>(fopen("data.txt", "r"), &fclose);throw std::runtime_error("出错!"); // 文件仍会被fclose自动关闭！
}

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💡 异常安全三重保障

等级	要求	实现方法
基本保证	资源不泄漏，对象状态有效	析构函数释放资源 (RAII)
强保证	操作成功或完全回滚（原子操作）	Copy-Swap 模式 + RAII
无异常保证	函数绝不抛出异常	noexcept声明 + 简单逻辑

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🧩 实现强保证的Copy-Swap技巧

class DataHolder {
public:void update(const std::vector<int>& newData) {auto temp = std::make_unique<std::vector<int>>(*data_); // 1. 拷贝数据temp->insert(temp->end(), newData.begin(), newData.end()); // 修改副本// 2. 无异常操作：交换指针（确保原子性）std::swap(data_, temp);  // ✅ 强保证关键！}
private:std::unique_ptr<std::vector<int>> data_;
};

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🚦 关键实践原则

1. 析构函数必须为noexcept

~MyClass() noexcept { /* 清理资源 */ } // 标准库默认如此

2. 明确标记不抛异常的函数

void pureCalculation() noexcept { /* 无内存分配/IO操作 */ }  

3. 切勿在构造函数中抛出异常却未清理资源
   • 已在构造中分配的资源需在异常前释放

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