Герб Саттер - Стандарты программирования на С++. 101 правило и рекомендация

Один из симптомов неверного употребления кодов ошибок — когда коду приложения приходится постоянно проверять тривиальные истинные условия, либо (что еще хуже) когда приложение не проверяет коды ошибок, которые должно проверять.

Симптом злоупотребления исключениями — когда код приложения генерирует и перехватывает исключения настолько часто, что количества успешных и неуспешных выполнений try-блока оказываются величинами одного порядка. Такой catch-блок либо в действительности обрабатывает не истинные ошибки (которые нарушают пред-, постусловия или инварианты), либо у вашей программы имеются серьезные проблемы.

Пример 1. Конструкторы (ошибка инварианта). Если конструктор не способен успешно создать объект своего типа (что означает, что он не способен установить все инварианты нового объекта), он должен сгенерировать исключение. Верно и обратное — исключение, сгенерированное конструктором, означает, что конструирование объекта не выполнено и что время жизни объекта никогда не начиналось.

Пример 2. Успешный рекурсивный поиск в дереве. При поиске в дереве с использованием рекурсивного алгоритма может показаться заманчивой идея вернуть результат — и легко свернуть стек — генерируя исключение с результатом поиска. Но так делать не следует: исключение означает ошибку, а результат поиска ошибкой не является (см. [Stroustrup00]). (Заметим, что, конечно, неуспешный поиск также не является ошибкой в контексте функции поиска; см. пример с функцией find_first_ofв рекомендации 70.)

Обратитесь также к примерам рекомендации 70, заменяя в их тексте "сообщение об ошибке" на "генерация исключения".

В редких случаях можно рассмотреть возможность использования кодов ошибок, если оказываются выполнены следующие условия.

• Не применимы преимущества исключений. Например, вы знаете, что практически всегда ошибка будет обрабатываться непосредственно вызывающим кодом, так что распространение ошибки никогда (или практически никогда) не будет востребовано. Это весьма редкая ситуация, поскольку обычно вызываемая функция не имеет достаточной информации о том, какой код будет ее вызывать.

• Измерения показывают наличие реального снижения производительности при использовании исключений по сравнению с кодами ошибок. Обычно такое снижение производительности становится заметным при частой генерации исключений во внутреннем цикле; следует напомнить, что частая генерация исключений обычно говорит о том, что в качестве ошибки рассматривается ситуация, которая ошибкой не является.

В некоторых очень редких случаях некоторые программы, работающие в реальном времени, могут собираться с отключенной обработкой исключений из-за того, что механизм этой обработки, предлагаемый компилятором, имеет в худшем случае время работы, которое не позволяет ключевым операциям выполняться в реальном времени. Конечно, такое отключение обработки исключений означает, что язык и стандартная библиотека не будут уведомлять об ошибках стандартным способом (или не будут уведомлять об ошибках вообще — см. документацию на ваш компилятор), и механизм уведомления об ошибках в вашем проекте должен быть основан не на исключениях, а на кодах ошибок. Трудно преувеличить всю нежелательность принятия такого решения. Перед тем как решиться на такой шаг, вы должны детально проанализировать, каким образом будет выполняться уведомление об ошибках в конструкторах и операторах и как предложенная схема будет работать на вашем компиляторе. Если после серьезного и глубокого анализа вы все же решите отключить механизм обработки исключений, то не делайте это во всем проекте; постарайтесь ограничиться как можно меньшим количеством модулей, собрав в них наиболее важные и чувствительные ко времени выполнения операции.

[Alexandrescu03d] • [Allison98] §13 • [Stroustrup94] §16 • [Stroustrup00] §8.3.3, §14.1, §14.4-5, §14.9, §E.3.5 • [Sutter00] §8-19, §40-41, §47 • [Sutter02] §17-23 • [Sutter04] §11-16 • [Sutter04b]

Генерируйте исключения по значению (не через указатель) и перехватывайте их как ссылки (обычно константные). Эта комбинация наилучшим образом соответствует семантике исключений. При повторной генерации перехваченного исключения предпочтительно использовать просто оператор throw;, а не инструкцию throw e;.

При генерации исключения генерируйте его по значению. Избегайте использовать исключение-указатель, поскольку в этом случае вам придется столкнуться с массой вопросов управления памятью: вы не можете генерировать исключение-указатель на значение в стеке, поскольку до того, как указатель достигнет точки назначения, стек будет свернут. Вы можете генерировать исключение-указатель на динамически выделенную память (если, конечно, ошибка, о которой вы сообщаете, не состоит в нехватке памяти), но при этом вы возлагаете на catch-блок задачу по освобождению выделенной памяти. Если вы уверены, что вам надо генерировать именно указатель, подумайте, нельзя ли заменить его интеллектуальным указателем типа shared_ptrвместо обычного T*.

При генерации по значению компилятор сам отвечает за запутанный процесс управления памятью, выделенной генерируемому объекту. Все, что требуется от вас, — это принять меры для гарантии того, что копирующий конструктор класса вашего исключения не может генерировать исключений (см. рекомендацию 32).

Если только вы не генерируете интеллектуальный указатель, который добавляет уровень косвенности для сохранения полиморфизма, перехватывать исключения следует по ссылке. Перехват по значению приведет к срезке в точке перехвата (см. рекомендацию 54), что лишит вас обычно весьма важного качества полиморфизма объекта исключения. Перехват по ссылке сохраняет полиморфизм объекта исключения.

При повторной генерации исключения eлучше просто писать оператор throw;вместо инструкции throw e;. Дело в том, что первый способ всегда сохраняет полиморфизм объекта повторно генерируемого исключения.

Пример. Повторная генерация измененного исключения. При повторной генерации перехваченного исключения предпочтительно использовать простой оператор throw;.

catch (MyException& e) { // Перехват неконстантной ссылки

e.AppendContext("Перехват"); // Внесение изменения

throw; // Повторная генерация

// модифицированного исключения

}

[Dewhurst03] §64-65 • [Meyers96] §13 • [Stroustrup00] §14.3 • [Vandevoorde03] §20