noexcept语法解析

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一.noexcept简介

noexcept 是一个 C++11 引入的关键字，用于表示一个函数或表达式在执行期间是否会抛出异常。它可以作为函数的一部分声明，也可以作为表达式的一部分使用。

1.特点：

1. 提高代码效率：如果一个函数使用了 noexcept声明，编译器会认为这个函数不会抛出异常，从而可以对这个函数进行一些优化，例如避免额外的堆栈操作和异常处理代码等，从而提高代码效率。
2. 帮助程序员调试：如果一个函数没有使用 noexcept声明，并且在函数内部抛出了异常，这个异常会在函数的调用栈上一路传递直到被捕获，如果捕获不到，程序就会崩溃。而如果使用了 noexcept声明，那么一旦函数内部抛出了异常，程序就会直接调用 std::terminate()函数终止程序，这可以帮助程序员快速发现和调试程序中的异常问题。
3. 帮助编写高质量代码：使用 noexcept声明可以帮助编写高质量的代码，因为它可以明确表示函数是否会抛出异常，从而让函数的调用者更容易正确地处理异常情况。

2.使用场景：

1. 用于表示函数不会抛出异常，从而提高代码效率和可读性。
2. 用于表示函数可能会抛出异常，从而提醒函数的调用者需要正确地处理异常情况。
3. 用于重载函数，以区分抛出异常和不抛出异常的版本。这样可以让函数调用者在需要处理异常情况时选择正确的版本。
4. 用于模板函数和类型推导，可以帮助编译器更好地推导函数和表达式的类型和特征。
5. 在编写 RAII（资源获取即初始化）类时，需要保证在析构函数中不会抛出异常，否则可能导致资源无法正确释放。此时可以使用 noexcept 来确保析构函数不会抛出异常。
6. 在使用 move 语义的情况下，移动构造函数和移动赋值函数应该保证不会抛出异常，因此可以使用 noexcept 来标记这些函数。
7. 在使用标准库中的算法和容器时，需要注意一些函数是否保证不会抛出异常，例如 std::vector::resize 和 std::unique_ptr::reset 等函数。

二.noexcept用法示例

1.表示函数不会抛出异常：

// 使用 noexcept 声明函数不会抛出异常，编译器可以进行优化 int sum(const std::vector<int>& vec) noexcept { 
    int result = 0; for (const auto& i : vec) { 
    result += i; } return result; } 

2.表示函数可能会抛出异常：

// 使用异常说明符声明函数可能会抛出异常，从而提醒函数的调用者需要正确地处理异常情况。 double divide(double a, double b) throw(std::runtime_error) { 
    if (b == 0.0) { 
    throw std::runtime_error("Divide by zero"); } return a / b; } 

3.用于重载函数，以区分抛出异常和不抛出异常的版本：

// 重载函数，分别用 noexcept 和 throw 声明不同版本的函数 void print(int x) noexcept { 
    std::cout << "No exception version: " << x << '\n'; } void print(int x) throw(std::runtime_error) { 
    if (x < 0) { 
    throw std::runtime_error("Negative number not allowed"); } std::cout << "Exception version: " << x << '\n'; } 

4.用于模板函数和类型推导：

// 使用模板和 auto 关键字，同时使用 noexcept 限定模板参数类型的特征 template <typename T> auto sum(const T& container) noexcept(std::is_nothrow_copy_constructible_v<typename T::value_type>) { 
    typename T::value_type result{ 
   }; for (const auto& x : container) { 
    result += x; } return result; } int main() { 
    std::vector<int> vec{ 
   1, 2, 3, 4}; std::cout << "Sum of vector: " << sum(vec) << '\n'; std::array<float, 3> arr{ 
   1.0f, 2.0f, 3.0f}; std::cout << "Sum of array: " << sum(arr) << '\n'; return 0; } 

5.编写 RAII 类：

// 使用 noexcept 声明析构函数不会抛出异常 class RAII { 
    public: explicit RAII(int* ptr) noexcept : ptr_(ptr) { 
   } ~RAII() noexcept { 
    if (ptr_ != nullptr) { 
    delete ptr_; } } private: int* ptr_; }; int main() { 
    RAII raii(new int(42)); return 0; } 

6.使用移动语义：

// 使用 noexcept 声明移动构造函数和移动赋值函数不会抛出异常 class MyClass { 
    public: MyClass() = default; MyClass(MyClass&& other) noexcept { 
    // ... } MyClass& operator=(MyClass&& other) noexcept { 
    if (this != &other) { 
    // ... } return *this; } }; int main() { 
    MyClass a; MyClass b(std::move(a)); b = std::move(a); return 0; } 

7.使用标准库容器：

#include <vector> #include <iostream> // 使用 noexcept 声明函数不会抛出异常 void resize_vec(std::vector<int>& vec, const size_t size) noexcept { 
    try { 
    vec.resize(size); } catch (const std::exception& e) { 
    std::cerr << "Exception caught: " << e.what() << '\n'; } } int main() { 
    std::vector<int> vec{ 
   1, 2, 3}; resize_vec(vec, 2); for (const auto& i : vec) { 
    std::cout << i << ' '; } std::cout << '\n'; return 0; }