动态异常说明

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列出函数可能直接或间接抛出的异常。

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[编辑] 语法

throw( ) (1) (C++11 中弃用)(C++20 中移除)
throw(类型标识, 类型标识, ...) (2) (C++11 中弃用)(C++17 中移除)
1) 不抛出动态异常说明
(C++17 前)
1)noexcept(true) 相同
(C++17 起)
2) 显式动态异常说明

这种说明仅可出现在作为类型为函数类型、函数指针类型、函数引用类型、成员函数指针类型的函数、变量、非静态数据成员的声明符的,顶层 (C++17 前) lambda 声明符或函数声明符上。它可以出现在形参的声明符或返回类型的声明符上。

void f() throw(int); // OK:函数声明
void (*pf)() throw (int); // OK:函数指针声明
void g(void pfa() throw(int)); // OK:函数指针形参声明
typedef int (*pf)() throw(int); // 错误:typedef 声明

[编辑] 解释

若某个函数的声明将类型 T 列于其异常说明,则该函数可以抛出该类型或从该类型派生的类型的异常。

异常说明中不允许出现不完整类型,除 cv void* 之外的到不完整类型的指针或引用,以及右值引用类型。若使用数组和函数类型,则它们被调整到对应的指针类型。允许形参包 (C++11 起)

若函数抛出了未列于其异常说明的类型的异常,则调用函数 std::unexpected。缺省的函数调用 std::terminate,但它可以(通过 std::set_unexpected)替换为用户提供的函数,可能调用 std::terminate 或抛出异常。若从 std::unexpected 抛出的异常为异常说明所接受,则栈回溯照常持续。若它不被接受,但异常说明允许 std::bad_exception,则抛出 std::bad_exception。否则,调用 std::terminate

潜在异常

每个函数 f,函数指针 pf,与成员函数指针 pmf 都拥有一个“潜在异常集合”,它由可能抛出的类型构成。所有类型的集合指示可能抛出任何异常。此集合定义如下:

1)fpfpmf 的声明使用 throw()(弃用)noexcept,则集合为空。
2) 否则,若 fpfpmf 使用动态异常说明(弃用),则集合由列于该规定的所有类型组成
3) 否则,集合是所有类型的集合

注意:对于隐式声明的特殊成员函数(构造函数、赋值运算符和析构函数),以及对于继承的构造函数,潜在异常的集合是它们会调用的所有函数的潜在异常集合的并集:非变体非静态数据成员、直接基类及适当场合的虚基类的构造函数/赋值运算符/析构函数(还包括默认实参表达式)

每个表达式 e 都拥有一个潜在异常集合,它是 e 的全部直接子表达式(包含默认实参表达式)的潜在异常集合的并集,再与下列取决于 e 的形式的另一个集合合并:

1)e 是一个函数调用表达式,且
  • 函数以标识表达式指名(或直接,或作为成员访问或成员指针访问表达式的一部分),则将所指名的函数的潜在异常集合添加到列表。
  • 若函数以 noexcept 函数类型的表达式指名,或以指向 noexcept 函数的指针类型的表达式指名,则该集合为空
  • 否则,该集合是所有类型的集合
2)e 隐式调用某个函数(它是运算符表达式且该运算符被重载,是 new 表达式且其分配函数被重载,或是完整表达式且调用了临时量的析构函数),则该集合是这个函数的集合。
3)e 是一个 throw 表达式,则该集合是以其操作数所初始化的异常,或对于重抛出表达式(无操作数者)是所有异常的集合
4)e 是对多态类型引用的 dynamic_cast,则该集合由 std::bad_cast 组成
5)e 是应用到多态泛左值的 typeid,则该集合由 std::bad_typeid 组成
6)e 是一个拥有非常量大小的 new 表达式,则集合由 std::bad_array_new_length 组成
void f() throw(int);  // f() 的集合是“int”
void g();             // g() 的集合是所有类型的集合
struct A { A(); };    // “new A”的集合是所有类型的集合
struct B { B() noexcept; }; // “B()”的集合为空
struct D() { D() throw (double); }; // “new D”的集合是所有类型的集合

所有隐式声明的成员函数(及继承的构造函数)都拥有异常说明,选择如下:

  • 若潜在异常为类型全集,则隐式异常说明为 noexcept(false)
  • 否则,若潜在异常的集合非空,则隐式异常说明列出每个来自该集合的类型
  • 否则,隐式异常说明为 noexcept(true) 且函数是“noexcept 函数”
struct A {
    A(int = (A(5), 0)) noexcept;
    A(const A&) throw();
    A(A&&) throw();
    ~A() throw(X);
};
struct B {
    B() throw();
    B(const B&) = default; // 异常说明是“noexcept(true)”
    B(B&&, int = (throw Y(), 0)) noexcept;
    ~B() throw(Y);
};
int n = 7;
struct D : public A, public B {
    int * p = new (std::nothrow) int[n];
    // D 拥有下列隐式声明的成员:
    // D::D() throw(X, std::bad_array_new_length);
    // D::D(const D&) noexcept(true);
    // D::D(D&&) throw(Y);
    // D::~D() throw(X, Y);
};
(C++17 起)

[编辑] 示例

#include <iostream>
#include <exception>
#include <cstdlib>
 
class X {};
class Y {};
class Z : public X {};
class W {};
 
void f() throw(X, Y) 
{
    int n = 0;
    if (n) throw X(); // OK
    if (n) throw Z(); // 亦 OK
    throw W(); // 将调用 std::unexpected()
}
 
int main() {
  std::set_unexpected([]{
      std::cout << "That was unexpected" << std::endl; // 需要冲洗
      std::abort();
  });
  f();
}

输出:

That was unexpected

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