28 29 为“异常安全”而努力是值得的

29 为“异常安全”而努力是值得的

一、异常安全函数提供以下三个保证

• 基本承诺：如果异常被抛出，程序内的任何事务仍然保持在有效状态下。没有任何对象或数据结构会因此而败坏，所有对象都处于一种内部前后一致的状态（例如所有的class约束条件都继续获得满足）。如果含函数出现异常，程序有可能处于任何状态——只要那是个合法状态。
• 强烈保证：如果异常抛出，程序状态不改变。调用这样的函数需要有这样的认知：如果函数成功，就是完全成功，如果函数失败，程序会回复到“调用函数之前”的状态。
• 不抛异常保证：承诺不抛出异常，因为他们总是能够完成他们原先承诺的功能。作用于内置类型（如指针等等）身上的所有操作都提供nothrow保证。

二、应该提供何种异常安全函数

• 尽可能的实施最高等级的异常安全保证。只有当调用没有异常安全的传统代码，才可被迫”无任何保证“。
• 强烈保证并非对所有函数都可实现或具备实现意义。
• 函数的“异常安全保证”通常最高只等于其所调用之各个函数的“异常安全保证”中的最弱者。
• 通常在写新代码是应提供异常安全基本承诺。

2.1 nothrow

作用于内置类型身上的所有操作都提供nothrow保证。

2.2 强烈保证

• 使用对象管理资源。如智能指针管理裸指针、使用Lock对象管理互斥锁
• 调整语句词语
• copy and swap 策略 为你打算修改的对象（原件）做出一个副本，然后在那副本身上做一些必要修改。若有任何修改动作抛出异常，原对象仍保持未改变状态。待所有改变都成功后，再将修改过的那个副本和原对象在一个不抛异常的操作中置换（swap）。
  copy and swap 策略是对对象状态做出“全有或全无”改变的一个很好办法，但是并不保证整个函数具有强烈的异常安全性。

2.3 基本承诺

强烈保证的前两条。

2.4 示例

• 基本承诺 示例

class PrettyMenu{
public:
    ...
    void changeBackground(std::istream& imgSrc);
    ...
private:
    Mutex mutex;
    std::tr1::shared_ptr<Image> bgImage;
    int imageChanges;
};
void PrettyMenu::changeBackground(std::istream& imgSrc){
    Lock ml(&mutex);
    bgImage.reset(new Image(imgsrc)); //如果Image构造函数抛出异常，有可能输入流的读取记号已被移走，而这样的搬移对程序其余部分是一种可见状态改变。所以该函数只提供了基本的异常安全保证。
    ++imageChanges;                  
}

• copy and swap示例

struct PMImpl{
    std::tr1::shared_ptr<Image> bgImage;
    int imageChanges;
};
class PrettyMenu{
private:
    Mutex mutex;
    std::tr1::shared_ptr<PMImpl> pImpl;
};
void PrettyMenu::changeBackground(std::istream& imgSrc){
    using std::swap;
    Lock ml(&mutex);
    std::tr1::shared_ptr<PMImpl> pNew(new PMImpl(*pImpl)); //创建pImpl的副本
    pNew->bgImage.reset(new Image(imgsrc));                //修改pImpl的副本
    ++pNew->imageChanges;                                  //修改pImpl的副本
    swap(pImpl,pNew);                                      //交换副本和原对象
}

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28 避免返回handles对象内部成分

• reference、指针或迭代器就是所谓的handles
• 成员变量的封装性最多只等于“返回其reference”的函数的访问级别。
• 内部对象不光包括成员变量，还包括private和protected访问级别的成员函数。
• 避免返回handles对象内部成分的原因
  • 使const成员函数的行为更像一个const
    const成员函数传出一个reference，后者所指数据与对象自身有关联，而它有被存储于对象之外，那么这个函数的调用者可以修改那笔数据。
  • 返回const 的handles虽然外接不能更改，但却可能导致空悬。