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C++如何实现异常安全的赋值运算符

P粉602998670
发布: 2025-09-12 08:49:01
原创
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采用拷贝并交换惯用法可实现异常安全赋值:先按值传参复制对象,再交换数据。复制失败不影响原对象,交换过程无异常,且自动释放旧资源,支持自赋值,是C++中标准且推荐的做法。

c++如何实现异常安全的赋值运算符

在C++中实现异常安全的赋值运算符,关键在于保证强异常安全保证:如果异常发生,对象的状态保持不变。最常用且推荐的方法是采用“拷贝并交换”(copy-and-swap)惯用法。

使用拷贝并交换实现异常安全赋值

“拷贝并交换”通过先创建源对象的副本,再将副本与当前对象交换数据,确保异常安全。因为拷贝可能抛出异常,但一旦完成,交换操作通常不会抛出异常(尤其是使用std::swap且成员类型支持无异常交换时)。

// 示例:实现异常安全的赋值运算符 class MyClass { private: int* data; size_t size;

public: // 构造函数 MyClass(size_t s = 0) : size(s), data(s ? new int[s]{} : nullptr) {}

// 拷贝构造函数
MyClass(const MyClass& other)
    : size(other.size), data(other.size ? new int[other.size] : nullptr) {
    std::copy(other.data, other.data + size, data);
}

// 赋值运算符 - 异常安全
MyClass& operator=(MyClass other) {
    swap(*this, other);
    return *this;
}

// 交换函数(友元)
friend void swap(MyClass& a, MyClass& b) noexcept {
    using std::swap;
    swap(a.data, b.data);
    swap(a.size, b.size);
}

// 析构函数
~MyClass() { delete[] data; }
登录后复制

};

关键点说明

该实现方式的优点和注意事项:

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  • 参数按值传递:在函数入口处完成拷贝,若拷贝失败(如内存不足),原对象未被修改。
  • 交换操作无异常:swap函数标记为noexcept,确保交换过程不会抛出异常。
  • 自动资源管理:传入的副本在函数结束时自动析构,释放旧资源。
  • 自赋值安全:即使自我赋值,行为也正确,无需额外判断。

现代C++中的简化方式

如果类成员使用智能指针或标准容器(如std::vector),资源管理更简单,异常安全性更容易保障。

class MySafeClass { std::vector data;

public: MySafeClass& operator=(const MySafeClass& other) { data = other.data; // vector赋值已异常安全 return *this; } };

标准库组件通常提供强异常安全保证,合理利用可减少手动管理的复杂性。

基本上就这些。拷贝并交换是实现异常安全赋值的标准做法,清晰、安全且易于维护。

以上就是C++如何实现异常安全的赋值运算符的详细内容,更多请关注php中文网其它相关文章!

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