c++如何优雅地处理函数返回值错误_C++异常与std::expected处理策略-C++-PHP中文网

c++如何优雅地处理函数返回值错误_C++异常与std::expected处理策略

尼克

发布： 2025-11-18 18:34:02

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std::expected提供更安全的错误处理方式，C++23中可用，适合处理预期错误，如除零或解析失败，而异常仍适用于真正异常情况，两者互补使用提升代码健壮性。

c++如何优雅地处理函数返回值错误_c++异常与std::expected处理策略

在C++中，处理函数可能的错误是每个开发者都必须面对的问题。传统的做法包括返回错误码、使用输出参数、或抛出异常。随着现代C++的发展，特别是C++17之后引入的std::variant和即将在C++23中标准化的std::expected，我们有了更清晰、更安全的方式来表达“成功值或错误”的语义。

传统方式的问题：错误码与异常

早期C++常采用返回错误码的方式：

// 返回 bool，结果通过引用传出
bool divide(double a, double b, double& result) {
if (b == 0) return false;
result = a / b;
return true;
}

这种方式不够直观，调用者容易忽略返回值，且无法携带丰富的错误信息。

另一种方式是使用异常：

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double divide(double a, double b) {
if (b == 0) throw std::invalid_argument("Division by zero");
return a / b;
}

异常虽能传递详细错误，但代价高，控制流不明显，且在性能敏感或禁用异常的场景（如嵌入式）不可用。

std::expected：明确的预期结果

std::expected<T, E>（C++23起）是一种“期望得到T，否则得到E”的类型，非常适合替代错误码或异常。它语义清晰，强制调用者处理可能的错误。

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示例：

#include <expected>
#include <string>

std::expected<double, std::string> divide(double a, double b) {
if (b == 0) {
return std::unexpected("Division by zero");
}
return a / b;
}

// 使用
auto result = divide(10, 0);
if (result.has_value()) {
std::cout << "Result: " << result.value() << "\n";
} else {
std::cout << "Error: " << result.error() << "\n";
}

优点：