異常機(jī)制簡(jiǎn)單探討

細(xì)心的讀者也許會(huì)發(fā)現(xiàn)，上面例子中是通過(guò)引用來(lái)捕獲類(lèi)的對(duì)象。當(dāng)異常對(duì)象類(lèi)型為某個(gè)類(lèi)時(shí)，有3種方式傳遞到catch子句里：指針、傳值和引用。也許大家首先想到的是指針，指針的確是效率很高的工具，而且不涉及到對(duì)象拷貝。但不要忘了，前面的規(guī)則15-0-2中明確指出，拋出的異常對(duì)象不應(yīng)該是指針類(lèi)型。而對(duì)于傳值和引用，在MISRA C++中給出的規(guī)定是：通過(guò)引用捕獲異常。
規(guī)則15-3-5(強(qiáng)制)：若異常對(duì)象為類(lèi)的對(duì)象時(shí)，應(yīng)該通過(guò)引用來(lái)捕獲。
通過(guò)值傳遞，不但會(huì)增加拷貝對(duì)象的開(kāi)銷(xiāo)，而且還會(huì)出現(xiàn)“退化”問(wèn)題。所謂“退化”是指：如果異常對(duì)象是一個(gè)派生類(lèi)對(duì)象，但被作為基類(lèi)捕獲，那么只有基類(lèi)的函數(shù)(包括虛函數(shù))能被調(diào)用，派生類(lèi)中增加的數(shù)據(jù)成員都不能被訪問(wèn)。通過(guò)引用捕獲則沒(méi)有這個(gè)問(wèn)題。下面的例子具體地說(shuō)明了“退化”問(wèn)題：

鑒于類(lèi)的構(gòu)造函數(shù)和析構(gòu)函數(shù)的特殊性，還有兩點(diǎn)需要注意。
規(guī)則15－3－3(強(qiáng)制)：如果類(lèi)的構(gòu)造函數(shù)和析構(gòu)函數(shù)是function－try－block結(jié)構(gòu)的，在catch處理程序中不能引用該類(lèi)或其基類(lèi)的非靜態(tài)成員。
這種行為的后果是不定的。比如說(shuō)，當(dāng)構(gòu)造對(duì)象分配內(nèi)存時(shí)拋出了異常，這時(shí)該對(duì)象本身還不存在，訪問(wèn)其成員也就出錯(cuò)。相反，在析構(gòu)函數(shù)里，可能在異常處理程序執(zhí)行前該對(duì)象已被成功銷(xiāo)毀了，也就無(wú)從訪問(wèn)其成員了。而類(lèi)的靜態(tài)成員則沒(méi)有上述問(wèn)題。
規(guī)則15－5－1(強(qiáng)制)。類(lèi)的析構(gòu)函數(shù)退出后不能還有未處理的異常。
當(dāng)異常拋出時(shí)，會(huì)進(jìn)行棧展開(kāi)。如果在某個(gè)析構(gòu)過(guò)程中引發(fā)沒(méi)有被處理的異常，程序?qū)?huì)以不定的方式終止。析構(gòu)函數(shù)拋出異常的問(wèn)題在很多C++的書(shū)中都有討論，概括來(lái)說(shuō)：析構(gòu)函數(shù)應(yīng)盡可能地避免拋出異常，如果的確無(wú)法避免，則析構(gòu)函數(shù)自己應(yīng)該包含處理所有可能拋出的異常的代碼。

4 小 結(jié)
異常機(jī)制是C++嶄新而高級(jí)的特性之一。與其他C++特性一樣，C++標(biāo)準(zhǔn)并沒(méi)有規(guī)定應(yīng)該如何來(lái)實(shí)現(xiàn)異常機(jī)制，這依賴(lài)于具體的編譯器。異常機(jī)制是有代價(jià)的，它會(huì)增加代碼大小和運(yùn)行開(kāi)銷(xiāo)。以VC++為例，異常處理是通過(guò)在函數(shù)調(diào)用棧里增加許多相關(guān)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，感興趣的讀者可以查看相關(guān)資料，這里不再進(jìn)一步討論；而且異常處理是在操作系統(tǒng)的協(xié)助下，由C++編譯器和運(yùn)行時(shí)異常處理庫(kù)共同完成的。如何合理地使用異常機(jī)制來(lái)提高程序的健壯性，MISRA C++給出了一些規(guī)范，但具體還需要程序員反復(fù)斟酌，甚至需要多次實(shí)驗(yàn)。至此，關(guān)于MISRA－C++：2008的學(xué)習(xí)暫告一段落。
在這4期的講座中，我們主要討論了C++對(duì)于C新增的特性，列舉和解釋了其中有代表性的規(guī)則，且盡量使每篇文章都能涵蓋C++的一個(gè)重要特性。有些例子是在我們理解的基礎(chǔ)上加的，可能存在著錯(cuò)誤或偏差，歡迎大家和我們共同討論。通過(guò)這4期介紹，希望大家能夠意識(shí)到：C++對(duì)于C并不是簡(jiǎn)單的語(yǔ)言的改進(jìn)，C++面向?qū)ο蟮乃枷霃母旧嫌绊懥塑浖募軜?gòu)。
可以預(yù)見(jiàn)，隨著嵌入式產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展，在嵌入式領(lǐng)域C++將會(huì)有輝煌的前景。對(duì)C++進(jìn)行改造，使其適用于嵌入式環(huán)境，提高其可靠性，對(duì)于推動(dòng)C++在嵌入式領(lǐng)域的應(yīng)用是很重要的。MISRA－C已經(jīng)在嵌入式C語(yǔ)言上取得了很大的成功，成為行業(yè)普遍認(rèn)同和遵循的規(guī)范。我們希望MISRA－C++也能和MISRA－C一樣，推動(dòng)C++在嵌入式領(lǐng)域的規(guī)范化。