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再谈异常——谈 C++ 与 Object Pascal 中的构造函数与异常
日期: 2001-09-15   共 9,355 次阅读

我们知道,类的构造函数是没有返回值的,如果构造函数构造对象失败,不可能依靠返回错误代码。那么,在程序中如何标识构造函数的失败呢?最“标准”的方法就是:抛出一个异常。

构造函数失败,意味着对象的构造失败,那么抛出异常之后,这个“半死不活”的对象会被如何处理呢?这就是本文的主题。

在C++中,构造函数抛出异常后,析构函数不会被调用。这是合理的,因为此时对象并没有被完整构造。也就是说,如果构造函数已经做了一些诸如分配内存、打开文件等操作的话,那么类需要有自己的成员来记住做过哪些动作。在C++中,经典的解决方案是使用STL的标准类auto_ptr,这在每一本经典C++著作中都有介绍,我在这里就不多说了。在这里,我想再介绍一种“非常规”的方式,其思想就是避免在构造函数中抛出异常。我们可以在类中增加一个 Init(); 以及 UnInit();成员函数用于进行容易产生错误的资源分配工作,而真正的构造函数中先将所有成员置为NULL,然后调用 Init(); 并判断其返回值(或者捕捉 Init()抛出的异常),如果Init();失败了,则在构造函数中调用 UnInit(); 并设置一个标志位表明构造失败。UnInit()中按照成员是否为NULL进行资源的释放工作。示例代码如下:

class A
{
private: 
    char* str;
    int failed;
public:
    A();
    ~A();
    int Init();
    int UnInit();
    int Failed();
};

A::A()
{
    str = NULL;
    try
    {
        Init();
        failed = 0;
    }
    catch(…)
    {
        failed = 1; 
        UnInit();
    }
}

A::~A()
{
    UnInit();
}

int A::Init() 
{
    str = new char[10];
    strcpy(str, “ABCDEFGHI”);
    throw 10;
    return 1;
}

int A::UnInit()
{
    if (!str)
    {
        delete []str;
        str = NULL;
    }
    printf(“Free Resource\n”); 
    return 1;
}

int A::Failed()
{
    return failed;
}

int main(int argc, char* argv[])
{
    A* a = new A;
    if (a->Failed())
        printf(“failed\n”);
    else
        printf(“succeeded\n”);
    delete a;
    getchar();
    return 0;
}

你会发现,在int A::Init()中包含了throw 10;的代码(产生一个异常,模拟错误的发生),执行结果是:

Free Resource
failed
Free Resource

虽然 UnInit();被调用了两次,但是由于UnInit();中做了判断(if (!str)),因此不会发生错误。而如果没有发生异常(去掉 int A::Init()中的throw 10;代码),执行结果是:

Succeeded
Free Resource

和正常的流程没有任何区别。

在Object Pascal(Delphi/VCL)中,这个问题就变得非常的简单了,因为 OP 对构造函数的异常的处理与C++不同,在Create时抛出异常后,编译器会自动调用析构函数Destroy,并且会判断哪些资源被分配了,实行自动回收。因此,其代码也变得非常简洁,如下:

type A = class
private
    str : PChar;
public
    constructor Create();
    destructor Destroy(); override;
end;

constructor A.Create();
begin
    str := StrAlloc(10);
    StrCopy(str, ‘ABCDEFGHI’);
    raise Exception.Create(‘error’);
end;

destructor A.Destroy();
begin
    StrDispose(str);
    WriteLn(‘Free Resource’);
end;

var oa : A;
    i : integer;
begin
    try
        oa := A.Create();
        WriteLn(‘Succeeded’);
        oa.Free();
    except
        oa := nil;
        WriteLn(‘Failed’);
    end;
    Read(i);
end.

在这段代码中,如果构造函数抛出异常(即Create中含有raise Exception.Create (‘error’);),执行的结果是:

Free Resource
Failed

此时的“Free Resource”输出是由编译器自动调用析构函数所产生的。而如果构造函数正常返回(即不抛出异常),则执行结果是:

Succeeded
Free Resource

此时的“Free Resource”输出是由 oa.Free()的调用产生的。

综上,C++与Object Pascal对于构造函数抛出异常后的不同处理方式,其实正是两种语言的设计思想的体现。C++秉承C的风格,注重效率,一切交给程序员来掌握,编译器不作多余动作。Object Pascal继承Pascal的风格,注重程序的美学意义(不可否认,Pascal代码是全世界最优美的代码),编译器帮助程序员完成复杂的工作。两种语言都有存在的理由,都有存在的必要!而掌握它们之间的差别,能让你更好地控制它们,达到自由的理想王国。

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