c++中的noexcept关键字有什么用_c++ noexcept异常安全机制详解

noexcept关键字用于声明函数不抛异常，提升性能与异常安全。它使编译器省去异常处理开销，并在STL中优先使用移动操作；析构函数等关键函数应确保noexcept以避免资源泄漏；结合noexcept操作符可在模板中条件性指定异常规范，增强泛型代码的效率与安全性。

在C++中，noexcept关键字用于表明一个函数不会抛出任何异常。它的主要作用是提升程序性能、增强异常安全性和帮助编译器进行优化。合理使用noexcept可以显著影响代码的运行效率和资源管理行为。

noexcept的基本用法

在函数声明或定义末尾加上noexcept，表示该函数承诺不抛出异常：

void myFunction() noexcept;

如果这个函数内部抛出了异常，程序会直接调用std::terminate()终止执行，而不是正常传播异常。

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也可以带条件：

void mayThrow() noexcept(false); // 可能抛出异常
void wontThrow() noexcept(true); // 不会抛出异常（等同于 noexcept）

其中noexcept本身是noexcept(true)的简写。

为什么需要noexcept？性能与优化

编译器知道某些函数不会抛出异常时，就可以省略生成异常处理相关的额外代码（如栈展开信息），从而减小二进制体积并提高运行速度。

典型应用场景包括：

• 移动构造函数和移动赋值运算符：STL容器在重新分配内存时，如果元素类型提供了noexcept的移动操作，会优先使用移动而非拷贝，以提升性能。
• 标准库中的许多基础操作（如std::swap特化）推荐声明为noexcept。

例如：

std::vector<std::string> v;
v.push_back("hello");

当vector扩容时，它会检查std::string的移动构造是否noexcept。如果是，则使用移动；否则退回到更安全但更慢的拷贝方式。

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异常安全保证与noexcept

C++异常安全通常分为三个级别：基本保证、强烈保证和不抛出（nothrow）保证。而noexcept正是实现“不抛出”异常安全的关键工具。

对于关键系统代码（如析构函数、解锁操作、资源释放函数），必须确保不会因异常导致资源泄漏或状态不一致。这些函数应标记为noexcept。

常见规则：

• 析构函数默认隐式noexcept，除非显式指定可能抛出异常。
• 不要在noexcept函数中调用可能抛异常的函数，否则一旦抛出就会终止程序。
• 谨慎使用noexcept，仅对确实不会抛异常的函数使用。

noexcept操作符与运行时判断

noexcept不仅是说明符，还是一个操作符，可用于编译期判断表达式是否会抛异常：

noexcept(funcCall()) 返回true或false作为常量表达式。

这在模板编程中非常有用：

template <typename T>
void smartSwap(T& a, T& b) noexcept(noexcept(T(std::move(a))) &&
                                      noexcept(a = std::move(b))) {
    // 实现交换逻辑
}

这里的外层noexcept(...)根据内层表达式的异常行为决定当前函数是否标记为noexcept。

基本上就这些。正确使用noexcept不仅能提高性能，还能让代码更安全、更清晰。尤其在编写泛型库或高性能组件时，它是不可或缺的工具。

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