c++ noexcept

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C++11 带来的新特性 （3）—— 关键字noexcept

1 关键字noexcept

从C++11开始，我们能看到很多代码当中都有关键字noexcept。比如下面就是std::initializer_list的默认构造函数，其中使用了noexcept。

      constexpr initializer_list() noexcept
      : _M_array(0), _M_len(0) { }

该关键字告诉编译器，函数中不会发生异常,这有利于编译器对程序做更多的优化。
如果在运行时，noexecpt函数向外抛出了异常（如果函数内部捕捉了异常并完成处理，这种情况不算抛出异常），程序会直接终止，调用std::terminate()函数，该函数内部会调用std::abort()终止程序。

2 C++的异常处理

C++中的异常处理是在运行时而不是编译时检测的。为了实现运行时检测，编译器创建额外的代码，然而这会妨碍程序优化。
在实践中，一般两种异常抛出方式是常用的：

• 一个操作或者函数可能会抛出一个异常;
• 一个操作或者函数不可能抛出任何异常。

后面这一种方式中在以往的C++版本中常用throw()表示，在C++ 11中已经被noexcept代替。

    void swap(Type& x, Type& y) throw()   //C++11之前
    {
        x.swap(y);
    }
    void swap(Type& x, Type& y) noexcept  //C++11
    {
        x.swap(y);
    }

3 有条件的noexcecpt

在第2节中单独使用noexcept，表示其所限定的swap函数绝对不发生异常。然而，使用方式可以更加灵活，表明在一定条件下不发生异常。

    void swap(Type& x, Type& y) noexcept(noexcept(x.swap(y)))    //C++11
    {
        x.swap(y);
    }

它表示，如果操作x.swap(y)不发生异常，那么函数swap(Type& x, Type& y)一定不发生异常。

一个更好的示例是std::pair中的移动分配函数（move assignment），它表明，如果类型T1和T2的移动分配（move assign）过程中不发生异常，那么该移动构造函数就不会发生异常。

    pair& operator=(pair&& __p)
    noexcept(__and_<is_nothrow_move_assignable<_T1>,
                    is_nothrow_move_assignable<_T2>>::value)
    {
        first = std::forward<first_type>(__p.first);
        second = std::forward<second_type>(__p.second);
        return *this;
    }

4 什么时候该使用noexcept？

使用noexcept表明函数或操作不会发生异常，会给编译器更大的优化空间。然而，并不是加上noexcept就能提高效率，步子迈大了也容易扯着蛋。
以下情形鼓励使用noexcept：

• 移动构造函数（move constructor）
• 移动分配函数（move assignment）
• 析构函数（destructor）。这里提一句，在新版本的编译器中，析构函数是默认加上关键字noexcept的。下面代码可以检测编译器是否给析构函数加上关键字noexcept。

    struct X
    {
        ~X() { };
    };
    
    int main()
    {
        X x;
    
        // This will not fire even in GCC 4.7.2 if the destructor is
        // explicitly marked as noexcept(true)
        static_assert(noexcept(x.~X()), "Ouch!");
    }

• 叶子函数（Leaf Function）。叶子函数是指在函数内部不分配栈空间，也不调用其它函数，也不存储非易失性寄存器，也不处理异常。

最后强调一句，在不是以上情况或者没把握的情况下，不要轻易使用noexception。