C++如何在类中使用异常安全管理资源-C++-PHP中文网

C++如何在类中使用异常安全管理资源

P粉602998670

发布： 2025-09-02 08:22:01

原创

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答案：C++异常安全资源管理依赖RAII和智能指针。资源在构造时获取、析构时释放，确保异常下不泄漏；使用std::unique_ptr或std::shared_ptr管理内存，避免手动释放；赋值采用“拷贝再交换”模式，保证强异常安全；析构函数标记noexcept，防止异常二次抛出；构造函数中优先用智能指针或分阶段初始化，确保部分失败时资源正确清理。

c++如何在类中使用异常安全管理资源

在C++中，异常安全的资源管理核心在于确保类在抛出异常时不会导致资源泄漏或对象处于不一致状态。关键手段是利用RAII（Resource Acquisition Is Initialization）机制，结合智能指针和异常安全的成员函数设计。

使用RAII管理资源

RAII要求资源的获取在对象构造时完成，释放则在析构时自动执行。只要析构函数能正常运行，资源就能被安全释放，即使构造函数中途抛出异常。

将资源（如内存、文件句柄、互斥锁）封装在类的成员对象中
确保析构函数是
```
noexcept
```
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的，避免在异常传播过程中再次抛出异常导致程序终止
构造函数中若资源获取失败，应抛出异常，但已构造的成员会自动调用析构

优先使用智能指针

用

std::unique_ptr

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或

std::shared_ptr

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代替原始指针，能自动管理动态内存，避免泄漏。

```
std::unique_ptr
```
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用于独占所有权，开销小，是首选
```
std::shared_ptr
```
登录后复制
用于共享所有权，配合
```
std::weak_ptr
```
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避免循环引用
即使在构造函数中抛出异常，智能指针也会自动清理已分配的资源

保证赋值操作的强异常安全

赋值运算符应采用“拷贝再交换”（copy-and-swap）模式，实现强异常安全保证（操作要么成功，要么不改变原对象）。

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先复制 rhs 到临时对象，复制过程可能抛出异常，但不影响当前对象
交换当前对象与临时对象的数据，交换操作应是
```
noexcept
```
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临时对象离开作用域时自动清理旧资源

示例：

class MyClass {
    std::unique_ptr<int[]> data;
    size_t size;
public:
    MyClass& operator=(const MyClass& rhs) {
        MyClass temp(rhs); // 可能抛出异常，但不影响 *this
        swap(*this, temp); // 交换，noexcept
        return *this;
    }
    friend void swap(MyClass& a, MyClass& b) noexcept {
        using std::swap;
        swap(a.data, b.data);
        swap(a.size, b.size);
    }
};

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