异常安全确保C++程序在异常下保持有效状态，包含三个级别：基本保证（状态有效但可能改变）、强保证（操作要么成功要么回滚）和无异常保证（绝不抛出异常），通过RAII、copy-and-swap等技术实现。

在C++中，异常安全（Exception Safety）指的是当程序在执行过程中抛出异常时，程序仍能保持良好的状态——不会发生资源泄漏、数据损坏或违反类的不变式。编写具有异常安全性的代码是构建可靠、可维护系统的关键部分。为此，C++社区提出了三种主要的异常安全保证级别：基本保证、强保证和无异常保证。

基本异常安全保证（Basic Exception Safety）

也称为“提交-回滚”语义。如果一个操作抛出异常，程序的状态仍然是有效的，即所有对象保持其不变式成立，没有资源泄漏，但具体状态可能与调用前不同。

• 对象不会进入无效状态
• 已分配的资源会被正确释放（如内存、文件句柄等）
• 不保证操作完全回退到原始状态

例如，在向容器插入元素时发生异常，原有元素仍然有效，新元素可能未插入，但容器本身不会崩溃或处于损坏状态。

强异常安全保证（Strong Exception Safety）

又称“事务性语义”。操作要么完全成功，要么像没发生过一样——程序状态回滚到调用前的样子。

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• 若异常抛出，程序状态与调用前一致
• 常通过“拷贝-交换”（copy-and-swap）惯用法实现
• 适用于对一致性要求高的场景，比如修改关键数据结构

典型做法是先在临时对象上完成修改，确认无异常后再原子地交换原对象内容。这样即使中途失败，原对象不受影响。

无异常保证（Nothrow Guarantee）

函数承诺不会抛出异常。这是最强的安全级别，通常用于析构函数、移动赋值（如果类型支持）以及某些标准库接口。

• 函数内部处理所有潜在错误，不向上传播异常
• 常标记为 noexcept
• 对性能敏感或必须保证继续执行的代码至关重要

比如 std::swap 在适当实现下可以是 noexcept 的，这使得它能在异常环境中安全使用。

为了达到这些保证，开发者应：

• 使用 RAII 管理资源（智能指针、锁包装器等）
• 避免裸 new/delete，优先使用容器和标准库组件
• 在修改多个对象时，注意操作顺序和中间状态的可控性
• 尽量将可能失败的操作前置，成功后再修改原始数据

基本上就这些。异常安全不是附加功能，而是设计时就要考虑的编码原则。理解并应用这三类保证，能让C++代码在面对意外时依然稳健。