13.以引用方式捕获异常

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前言

 
异常有三种方式传递到catch子句：通过指针（by pointer），通过传值（by value）或通过引用（by reference）。

by pointer

 
用指针来传递异常理论上来说是效率最高的，因为只有它不用copy:

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class exception { ... };
void someFunction(){
    static exception ex; // 异常对象
    ...
    throw &ex; // 抛出一个指针，指向 ex
    ...
}
void doSomething(){
    try {
        someFunction(); // 抛出一个 exception*
    }
    catch (exception *ex) { // 捕获 exception*;
        ... // 没有对象被拷贝
    }
}

逻辑上看起来没错，但老是有人忘了下述约定：定义异常对象时，必须确保程序控制权离开抛出指针的函数后对象仍然继续生存，否则catch的对象已被析构。具体来说，当我们用指针抛出异常，必须确保该异常是一个static对象或者位于heap中。
但这两种情况又引入了新的问题：你不知道该在何时删除它们。中的对象不删除必然会导致资源泄漏，而全局变量无法删除，否则程序行为将不可预测。
c++不鼓励通过指针传递异常，四大标准异常：bad_alloc、bad_cast(dynamic_cast失败）、bad_typeid(dynamic_cast操作空指针）、bad_exception(unexpected异常）均不是指向对象的指针，因此你必须通过值或引用来捕获。

by value

 
值捕获有两大缺陷：

  1. 两次拷贝
  2. slicing problem（由于拷贝静态类型引起）
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class exception {
public:
    virtual const char * what() throw();
};
class runtime_error:public exception { ... };
class Validation_error:public runtime_error {
public:
    virtual const char * what() throw();
    ...
};
void someFunction(){
    ...
    if (a validation 测试失败) {
        throw Validation_error();
    }
    ...
}
void doSomething(){
    try {
        someFunction();
    }
    catch (exception ex) {
        cerr << ex.what(); // 调用 exception::what(),而不是 Validation_error::what()
        ...
    }
}

传值模式在何时都只会调用基类函数，完全丧失了多态性质。

by reference

 

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void someFunction(){
    ...
    if (a validation 测试失败) {
        throw Validation_error();
    }
    ...
}
void doSomething(){
    try {
        someFunction();
    }
    catch (exception& ex) {//引用捕获
        cerr << ex.what(); //Validation_error::what(),
        ...
    }
}

总结

 
如果你通过引用捕获异常(catch by reference),有优点如下：

  1. 无需担心对象已被析构或者不确定对象何时需要删除（by pointer缺点）
  2. 无需拷贝2次且丧失多态性质（by value缺点）