c++中noexcept关键字的含义和用法_c++ noexcept异常规范的定义与使用

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noexcept关键字用于声明函数不抛异常,提升性能与安全性。其语法包括noexcept和noexcept(expression),常用于移动构造函数析构函数及性能敏感场景,避免异常开销并优化STL容器行为;同时可作运算符判断表达式是否异常安全,需谨慎使用以防程序意外终止。

c++中noexcept关键字的含义和用法_c++ noexcept异常规范的定义与使用

c++中,noexcept 是一个用于表明函数是否可能抛出异常的关键字。它是一种异常规范(exception specification),可以帮助编译器优化代码,并提高程序的运行效率和安全性。

noexcept的基本含义

当一个函数被标记为 noexcept,表示该函数不会抛出任何异常。如果这个函数内部实际上抛出了异常,程序将直接调用 std::terminate() 终止执行,而不会进行展开等异常处理流程。

使用 noexcept 有助于编译器做出更好的优化决策,尤其是在移动语义、标准库容器重排等场景中,能显著提升性能。

noexcept的语法形式

noexcept 关键字有两种主要用法:

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  • noexcept:表示函数绝不抛出异常
  • noexcept(expression):根据表达式的结果决定是否为 noexcept

示例:

void func1() noexcept;           // 保证不抛异常 void func2() noexcept(true);     // 等价于上面 void func3() noexcept(false);    // 可能抛出异常 void func4() noexcept(sizeof(int) == 4); // 在32位系统上为noexcept

何时使用noexcept

以下几种情况推荐使用 noexcept:

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c++中noexcept关键字的含义和用法_c++ noexcept异常规范的定义与使用70

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  • 移动构造函数和移动赋值操作符:STL 容器在重新分配内存时,若元素的移动操作是 noexcept,会优先使用移动而非拷贝,以提高效率
  • 析构函数:C++11 起默认析构函数隐含 noexcept,不应抛出异常
  • 性能敏感的函数:明确标注 noexcept 可帮助编译器去除异常处理的额外开销

例如:

class MyClass { public:     MyClass(MyClass&& other) noexcept         : data(other.data), size(other.size) {         other.data = nullptr;         other.size = 0;     } };

如果未标记 noexcept,STL 在扩容 vector 时可能会选择更安全但更慢的拷贝方式。

noexcept作为运算符使用

noexcept 也可以作为一元操作符,用于判断某个表达式是否会抛出异常,返回 bool 值。

例如:

template<typename T> void call_and_destroy(T& obj) noexcept(noexcept(obj.call()) && noexcept(T::~T())) {     obj.call(); }

这里的外层 noexcept 中的表达式用来判断:obj.call() 和析构是否都为 noexcept,从而决定该函数是否也标记为 noexcept。

基本上就这些。合理使用 noexcept 不仅能提升性能,还能增强代码的异常安全性和可预测性。注意不要随意对可能抛异常的函数加 noexcept,否则会导致程序意外终止。

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