【C/C++】为什么要noexcept

为什么要noexcept

在C++中，noexcept修饰符用于指示函数不会抛出异常

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1. 性能优化

• 减少异常处理开销：编译器在生成代码时，若函数标记为noexcept，可以省略异常处理的相关机制（如栈展开代码），从而减少生成代码的体积并提升运行效率。
• 移动语义优化：标准库容器（如std::vector）在重新分配内存时，若元素的移动操作（如移动构造函数）被标记为noexcept，则优先使用移动而非拷贝。例如：

  class MyClass {
  public:MyClass(MyClass&& other) noexcept { /* ... */ } // 移动构造函数标记为noexcept
  };
  

  此时，std::vector<MyClass>在扩容时会高效地移动元素而非拷贝。

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2. 标准库行为控制

• 容器操作的异常安全：标准库的某些操作（如std::vector::push_back）会根据类型是否支持noexcept移动来决定使用移动还是拷贝。若移动操作可能抛出异常（未标记noexcept），为保障异常安全，标准库会回退到拷贝操作。

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3. 接口明确性

• 契约式设计：noexcept作为函数签名的一部分，明确告知调用者该函数不会抛出异常，增强代码可读性和可靠性。例如：

  void safe_operation() noexcept; // 明确承诺不抛异常
  

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4. 错误处理约束

• 强制终止异常传播：若noexcept函数内部抛出异常，程序会直接调用std::terminate()终止，避免异常传播导致未定义行为。例如：

  void risky() noexcept {throw std::runtime_error("oops"); // 触发程序终止
  }
  

  开发者需确保noexcept函数确实不会抛出异常。

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5. 虚函数与继承

• 异常规范一致性：派生类重写的虚函数必须与基类的异常说明兼容。若基类虚函数为noexcept，派生类版本也需标记noexcept：

  class Base {
  public:virtual void func() noexcept {}
  };
  class Derived : public Base {
  public:void func() noexcept override {} // 必须同样标记noexcept
  };
  

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6. 条件性noexcept

• 动态异常说明：通过noexcept(condition)根据编译期条件决定是否禁止异常：

  template<typename T>
  void swap(T& a, T& b) noexcept(noexcept(T(std::move(a))) && noexcept(a.operator=(std::move(b)))) {// 当T的移动构造和移动赋值为noexcept时，swap才为noexcept
  }
  

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何时使用noexcept

• 移动构造函数/赋值运算符（标准库优化的关键）。
• 简单函数（如getter、资源释放函数）。
• 标准库要求或可显著提升性能的场景。

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注意事项

• 谨慎使用：错误标记noexcept可能导致程序意外终止。
• 析构函数：默认隐式noexcept，若需允许析构函数抛出异常，需显式标记noexcept(false)（但通常不推荐）。

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总结：noexcept通过指导编译器和标准库优化，提升程序性能与可靠性，但需在充分确保函数无异常抛出的前提下使用。