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throw与noexcept对比

article 2025/1/6 3:20:36

概念

throw是c++98/c++03时代就存在的说明符；noexcept关键字是c++11引入的关键字，这个关键字的引入主要用于替代throw说明符。

他们的作用类似都是用于说明一个函数是否抛出异常。

基本用法

throw基本用法

// 旧式异常说明
void oldFunction() throw(); // 保证不抛出异常
void oldFunction2() throw(std::exception); // 可能抛出 std::exception

noexcept基本用法

// 1. 函数声明中的 noexcept
void func1() noexcept; // 保证不会抛出异常
void func2() noexcept(true); // 等同于 noexcept
void func3() noexcept(false); // 可能抛出异常
void func4() noexcept(condition); // 条件性指定是否会抛出异常

// 2. noexcept 操作符
bool will_throw = noexcept(func1()); // 检查表达式是否会抛出异常

性能对比

throw在运行时生效
noexcept在编译阶段，在运行阶段基本无开销。

那么如何理解上面的这段话呢？请看下面的例子：

// 使用 throw()
void example() throw() {
try {
// 函数体
throw std::runtime_error("error"); // 抛出异常
} catch (...) {
// 如果抛出异常，运行时会：
// 1. 调用 std::unexpected()
// 2. 默认情况下，std::unexpected 会调用 std::terminate()
// 3. 程序终止
}
}

// 实际上编译器会生成类似这样的代码
void example_impl() {
try {
// 原始函数体
} catch (...) {
std::unexpected(); // 运行时检查违反异常规范
}
}

通过上面的例子可以看到：编译器对于throw修饰的函数会在原函数中生成一段代码，这段代码在运行时如果检测到异常，那么就会调用编译器插入的函数std::unexcept()，并最终调用std::terminate退出程序。

那么noexcept是什么行为呢？请看下面的例子：

// 编译器会在编译时进行静态分析
void example() noexcept {
throw std::runtime_error("error"); // 编译错误：不允许在 noexcept 函数中抛出异常
}

// 如果运行时确实抛出了异常（比如通过函数指针调用）
void what_happens() noexcept {
void (*fp)() = []() { throw std::runtime_error("error"); };
fp(); // 如果执行，直接调用 std::terminate()
}

通过上面的例子可以看到，在编译阶段就会完成与throw类似的功能。但是并不是在通过在编译阶段插入了一些函数语句来实现的，而是在编译阶段直接报错的方式。