再談異常――談C++與Object Pascal中的構(gòu)造函數(shù)與異常

作者：Nicrosoft(nicrosoft@sunistudio.com) 2001.9.15
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　　我們知道，類的構(gòu)造函數(shù)是沒有返回值的，如果構(gòu)造函數(shù)構(gòu)造對(duì)象失敗，不可能依靠返回錯(cuò)誤代碼。那么，在程序中如何標(biāo)識(shí)構(gòu)造函數(shù)的失敗呢？最“標(biāo)準(zhǔn)”的方法就是：拋出一個(gè)異常。

　　構(gòu)造函數(shù)失敗，意味著對(duì)象的構(gòu)造失敗，那么拋出異常之后，這個(gè)“半死不活”的對(duì)象會(huì)被如何處理呢？這就是本文的主題。

在C++中，構(gòu)造函數(shù)拋出異常后，析構(gòu)函數(shù)不會(huì)被調(diào)用。這是合理的，因?yàn)榇藭r(shí)對(duì)象并沒有被完整構(gòu)造。也就是說，如果構(gòu)造函數(shù)已經(jīng)做了一些諸如分配內(nèi)存、 打開文件等操作的話，那么類需要有自己的成員來記住做過哪些動(dòng)作。在C++中，經(jīng)典的解決方案是使用STL的標(biāo)準(zhǔn)類auto_ptr，這在每一本經(jīng)典 C++著作中都有介紹，我在這里就不多說了。在這里，我想再介紹一種“非常規(guī)”的方式，其思想就是避免在構(gòu)造函數(shù)中拋出異常。我們可以在類中增加一個(gè) Init(); 以及 UnInit();成員函數(shù)用于進(jìn)行容易產(chǎn)生錯(cuò)誤的資源分配工作，而真正的構(gòu)造函數(shù)中先將所有成員置為NULL，然后調(diào)用 Init(); 并判斷其返回值（或者捕捉 Init()拋出的異常），如果Init();失敗了，則在構(gòu)造函數(shù)中調(diào)用 UnInit(); 并設(shè)置一個(gè)標(biāo)志位表明構(gòu)造失敗。UnInit()中按照成員是否為NULL進(jìn)行資源的釋放工作。示例代碼如下：
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

");
 return 1;
}

int A::Failed()
{
 return failed;
}

int main(int argc, char* argv[])
{
 A* a = new A;
 if ( a->Failed() )
  printf("failed

");
 else
  printf("succeeded

");

 delete a;

 getchar();
 return 0;
}

　　你會(huì)發(fā)現(xiàn)，在int A::Init()中包含了throw 10;的代碼（產(chǎn)生一個(gè)異常，模擬錯(cuò)誤的發(fā)生），執(zhí)行結(jié)果是：
　　Free Resource
　　failed
　　Free Resource
　　雖然 UnInit();被調(diào)用了兩次，但是由于UnInit();中做了判斷（if (!str)），因此不會(huì)發(fā)生錯(cuò)誤。而如果沒有發(fā)生異常（去掉 int A::Init()中的throw 10;代碼），執(zhí)行結(jié)果是：
　　Succeeded
　　Free Resource
　　和正常的流程沒有任何區(qū)別。

在Object Pascal（Delphi/VCL）中，這個(gè)問題就變得非常的簡(jiǎn)單了，因?yàn)?OP 對(duì)構(gòu)造函數(shù)的異常的處理與C++不同，在Create時(shí)拋出異常后，編譯器會(huì)自動(dòng)調(diào)用析構(gòu)函數(shù)Destroy，并且會(huì)判斷哪些資源被分配了，實(shí)行自動(dòng)回 收。因此，其代碼也變得非常簡(jiǎn)潔，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.

　　在這段代碼中，如果構(gòu)造函數(shù)拋出異常（即Create中含有raise Exception.Create('error');），執(zhí)行的結(jié)果是：
　　Free Resource
　　Failed
　　此時(shí)的“Free Resource”輸出是由編譯器自動(dòng)調(diào)用析構(gòu)函數(shù)所產(chǎn)生的。而如果構(gòu)造函數(shù)正常返回（即不拋出異常），則執(zhí)行結(jié)果是：
　　Succeeded
　　Free Resource
　　此時(shí)的“Free Resource”輸出是由 oa.Free()的調(diào)用產(chǎn)生的。

綜上，C++與Object Pascal對(duì)于構(gòu)造函數(shù)拋出異常后的不同處理方式，其實(shí)正是兩種語(yǔ)言的設(shè)計(jì)思想的體現(xiàn)。C++秉承C的風(fēng)格，注重效率，一切交給程序員來掌握，編譯器不 作多余動(dòng)作。Object Pascal繼承Pascal的風(fēng)格，注重程序的美學(xué)意義（不可否認(rèn)，Pascal代碼是全世界最優(yōu)美的代碼），編譯器幫助程序員完成復(fù)雜的工作。兩種語(yǔ) 言都有存在的理由，都有存在的必要！而掌握它們之間的差別，能讓你更好地控制它們，達(dá)到自由的理想王國(guó)。