代码之家 › 专栏 › 技术社区 › Elazar Leibovich

C++异常的替代

exception c++

Elazar Leibovich · 技术社区 · 14 年前

我正在编写一个反应式软件,它反复接收输入、处理输入并发出相关输出。主循环类似于:

initialize();
while (true) {
    Message msg,out;
    recieve(msg);
    process(msg,out);
    //no global state is saved between loop iterations!
    send(out);
}

我希望无论在进程阶段发生什么错误,无论是内存不足错误、逻辑错误、无效断言等,程序都会清除它所做的一切,并继续运行。我将假设它是无效的输入,并简单地忽略它。

C++的异常对这种情况特别好,我可以包围它。 process try/catch 子句,并在出现错误时抛出异常。我唯一需要确保的是在抛出异常之前清理所有资源。这可以通过RAII进行验证,或者通过编写一个全局资源分配器(例如,如果析构函数可能抛出一个异常),并将其专门用于所有资源。

Socket s = GlobalResourceHandler.manageSocket(new Socket());
...
try {
    process(msg,out);
catch (...) {
    GlobalResourceHandler.cleanUp();
}

然而,在我们的编码标准中,使用exception是被禁止的(同样在 Google's C++ standard

此外,这是嵌入式平台的代码,所以我们使用的C++额外功能越少,代码就越快,并且它越便携。

更新:

我还在找工作 技术的 回答。

9 回复 | 直到 13 年前

Matthieu M. 14 年前

整天为这些服务编码我理解你的问题。尽管我们的代码中确实存在异常,但我们不会将它们返回到调用它的外部库,而是有一个简单的“tribool”。

enum ReturnCode
{
  OK = 0,  // OK (there is a reason for it to be 0)
  KO,      // An error occurred, wait for next message
  FATAL    // A critical error occurred, reboot
};

我必须说 FATAL 是。。。例外。除了初始化之外,应用程序中没有任何返回它的代码路径(如果没有正确初始化,则无法执行太多操作)。

C++在这里带来了很多RAI,因为它笑了多个返回路径,并保证了它所持有的对象的确定性释放。

// Here is the reason for OK being 0 and KO and Fatal being something else

#define CHECK_RETURN(Expr) if (ReturnCode code = (Expr)) return code;

#define CHECK_BREAK(Expr) if (ReturnCode code = (Expr)) \
    if (KO == code) break; else return code;

然后你可以这样使用它们:

CHECK_RETURN( initialize() )
while(true)
{
  Message msg,out;
  CHECK_BREAK( receive(msg) )
  CHECK_BREAK( process(msg,out) )
  CHECK_BREAK( send(out) )
}

如前所述,真正令人不快的是构造函数。在这种情况下,你不可能有“正常”的构造函数。

boost::optional

boost::optional<MyObject> obj = MyObject::Build(1, 2, 3);
if (!obj) return KO;

obj->foo();

看起来很像指针,只是它是堆栈分配的,因此开销几乎为零。

ChrisW 14 年前

throw 一个例外,那么另一个选择就是 return (或 return false 或类似的错误代码)。

无论是抛出还是返回,仍然使用C++确定性析构函数来释放资源。

在每个构造函数之后调用一个“get\u isConstructedOk()”属性(不要忘记在每个新构造的对象上调用/检查它)
实现“两阶段”构造:你说任何可能失败的代码都不能在构造函数中,而必须在单独的构造函数中 bool initialize() 在构造函数之后调用的方法(不要忘记调用 initialize 别忘了检查它的返回值)。

utnapistim 14 年前

谷歌的C++标准BTW。有我可以考虑另一种设计吗?

简单的回答是不

对 :). 您可以使所有函数返回错误代码(类似于Microsoft COM平台的实现)。

你必须明确地处理所有例外情况

而不是:

initialize();
while (true) {
    Message msg,out;
    recieve(msg);
    process(msg,out);
    //no global state is saved between loop iterations!
    send(out);
}

您有:

if( !succeedded( initialize() ) )
    return SOME_ERROR;

while (true) {
    Message msg,out;
    if( !succeeded( RetVal rv = recieve(msg) ) )
    {
         SomeErrorHandler(rv);
         break;
    }
    if( !succeeded( RetVal rv = process(msg,out) ) )
    {
         SomeErrorHandler(rv);
         break;
    }
    //no global state is saved between loop iterations!
    if( !succeeded( RetVal rv = send(out) ) )
    {
         SomeErrorHandler(rv);
         break;
    }
}

此外,所有函数的实现都必须执行相同的操作:用一个 if .

在上面的示例中,还必须确定每次迭代的rv值是否构成当前函数的错误,并(最终)直接从 while ,或在出现任何错误时中断while,并返回值。

简而言之,除了在代码和模板中可能使用RAII(你是否允许使用它们),你最终接近“C代码,使用C++编译器”。

#define

这是一个很好的案例,可以向贵公司负责编码标准的人员介绍:(

编辑

Troubadour 14 年前

仅仅因为在您当前的编码标准中禁止使用异常,这并不意味着您应该在将来遇到类似这样的问题时立即消除它们。在这种情况下,您当前的编码标准可能没有设想出现这种情况。如果他们这样做了,他们可能会给你提供帮助,让你知道替代的实现方式是什么。

Stephen C 14 年前

像那样的编码标准简直是胡说八道。

Pavel Radzivilovsky 14 年前

如果在windows下运行,可以使用SEH异常。它们还具有堆栈前展开处理程序的优点,可以停止展开(异常\继续\执行)。

Sparky 14 年前

在我脑子里,你也许能用信号实现类似的效果。

可能还有更多的事情要做,因为我还没有想清楚。

希望这有帮助。

Simon T. 14 年前

你会调用任何可能引发异常的库吗?如果是这样的话,你还是需要试一试。对于内部错误,每个方法都需要返回一个错误代码(使用 return 仅对于错误代码,使用引用参数返回实际值)。如果您想使内存清理100%可靠,可以使用监视器应用程序启动应用程序。如果应用程序崩溃,监视器会重新启动它。你仍然需要关闭文件和数据库连接。

Elazar Leibovich 14 年前

另一种方法是,不抛出异常,而是设置一个全局错误指示符,并返回合法但任意的输入。然后在每个循环迭代中检查是否设置了全局错误指示符,如果设置了则返回。

例如

#define WHILE_R(cond,return_value) while (cond) {\
    if (exception_thrown) return return_value
#define ENDWHILE() }

bool isPolyLegal(Poly p) {
    PolyIter it(p);
    WHILE_R(it.next(),true) //return value is arbitary
    ...
        if (not_enough_memory) exception_thrown = true;
    ...
    ENDWHILE()
}