noexcept
关键字在现代 C++ 中扮演着重要角色。
首先,noexcept
关键字提高了代码可读性,明确标示函数是否会抛出异常,使开发者对可能抛出异常的代码及时作出正确处理,保障异常安全。另外,noexcept
关键字对编译优化也有着积极的指导作用,有助于提高程序的运行效率。
以下是noexcept
关键字在提高可读性方面的作用:
明确是否抛出异常
当函数被标记为noexcept
或noexcept(true)
时,表示不会抛出任何异常,标记为noexcept(false)
时,表示会抛出异常,便于开发者理解函数的异常安全性。
增强代码的文档性
noexcept
可以作为函数声明的一部分,为代码阅读者提供了额外的信息,也像是一种文档注释,告诉开发者函数的异常特性。
促进代码审计
在代码审计过程中,noexcept
可以作为一个检查点。审查者可以看到哪些函数是设计为不抛出异常的,从而确保这些函数的实现与它们的声明一致。这有助于维护代码的质量和一致性。
辅助静态分析工具
静态分析工具可以利用noexcept
的信息来检查代码中的潜在问题。例如,如果一个标记为noexcept
的函数内部调用了可能抛出异常的代码,静态分析工具可以发出警告,帮助开发者识别并修复这个问题。
在编译优化方面,noexcept
的作用主要体现在以下两点:
提高运行时性能
如果一个函数被标记为noexcept
,表明函数不会抛出异常,编译器在生成可执行程序时可以做出一些优化。例如,编译器可能减少或省略用于异常处理的代码,如栈回退(stack unwinding)的准备代码,从能减少运行开销,而且对于不会抛出异常的代码,其执行顺序可以被调整,某些步骤也可以被省略,以便提高运行效率。
支持编译器错误检查
如果违反了noexcept
的承诺(如标记为noexcept
的函数抛出了异常),程序将调用std::terminate()
,立即终止。这种严格的检查有助于开发者确保他们的代码符合noexcept
的约束,从而避免潜在的问题。
总之,noexcept
关键字通过提供关于函数是否抛出异常的额外信息,使编译器能够进行更多的优化,从而提高程序的运行时性能。同时,它也帮助开发者编写更安全、更高效的代码。
示例:
#include <iostream>
constexpr bool X = true;
void fun1() noexcept(X) {
std::cout << "fun1\n";
}
void fun2() noexcept(X) {
std::cout << "fun2\n";
}
int main() {
int i = 0;
try {
i = 11111;
fun1();
i = 22222;
fun2();
i = 33333;
} catch (...) {
}
return i;
}
这段代码中,fun1
和fun2
都不会抛出异常,查看编译后的汇编代码可以发现i = 11111
和i = 22222
等步骤被省略掉了。
如果将X
改为false
,表示fun1
和fun2
都会抛出异常,编译后i = 11111
和i = 22222
不会被省略,而且汇编代码量明显比X = true
时多了。
可以 godbolt.org 上运行示例代码。
更多 C++ 异常相关的注意事项请参见《C++ 安全规则之异常篇》。