再谈异常——谈C++与Object Pascal中的构造函数与异常

[Nicrosoft]

再谈异常——谈C++与Object Pascal中的构造函数与异常

作者：Nicrosoft([e-mail]) 2001.9.15
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　　我们知道，类的构造函数是没有返回值的，如果构造函数构造对象失败，不可能依靠返回错误代码。那么，在程序中如何标识构造函数的失败呢？最“标准”的方法就是：抛出一个异常。

　　构造函数失败，意味着对象的构造失败，那么抛出异常之后，这个“半死不活”的对象会被如何处理呢？这就是本文的主题。

　　在C++中，构造函数抛出异常后，析构函数不会被调用。这是合理的，因为此时对象并没有被完整构造。也就是说，如果构造函数已经做了一些诸如分配内存、打开文件等操作的话，那么类需要有自己的成员来记住做过哪些动作。在C++中，经典的解决方案是使用STL的标准类auto_ptr，这在每一本经典C++著作中都有介绍，我在这里就不多说了。在这里，我想再介绍一种“非常规”的方式，其思想就是避免在构造函数中抛出异常。我们可以在类中增加一个 Init(); 以及 UnInit();成员函数用于进行容易产生错误的资源分配工作，而真正的构造函数中先将所有成员置为NULL，然后调用 Init(); 并判断其返回值（或者捕捉 Init()抛出的异常），如果Init();失败了，则在构造函数中调用 UnInit(); 并设置一个标志位表明构造失败。UnInit()中按照成员是否为NULL进行资源的释放工作。示例代码如下：
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\n");
return 1;
}

int A::Failed()
{
return failed;
}

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

delete a;

getchar();
return 0;
}

　　你会发现，在int A::Init()中包含了throw 10;的代码（产生一个异常，模拟错误的发生），执行结果是：
　　Free Resource
　　failed
　　Free Resource
　　虽然 UnInit();被调用了两次，但是由于UnInit();中做了判断（if (!str)），因此不会发生错误。而如果没有发生异常（去掉 int A::Init()中的throw 10;代码），执行结果是：
　　Succeeded
　　Free Resource
　　和正常的流程没有任何区别。

　　在Object Pascal（Delphi/VCL）中，这个问题就变得非常的简单了，因为 OP 对构造函数的异常的处理与C++不同，在Create时抛出异常后，编译器会自动调用析构函数Destroy，并且会判断哪些资源被分配了，实行自动回收。因此，其代码也变得非常简洁，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.

　　在这段代码中，如果构造函数抛出异常（即Create中含有raise Exception.Create('error');），执行的结果是：
　　Free Resource
　　Failed
　　此时的“Free Resource”输出是由编译器自动调用析构函数所产生的。而如果构造函数正常返回（即不抛出异常），则执行结果是：
　　Succeeded
　　Free Resource
　　此时的“Free Resource”输出是由 oa.Free()的调用产生的。

　　综上，C++与Object Pascal对于构造函数抛出异常后的不同处理方式，其实正是两种语言的设计思想的体现。C++秉承C的风格，注重效率，一切交给程序员来掌握，编译器不作多余动作。Object Pascal继承Pascal的风格，注重程序的美学意义（不可否认，Pascal代码是全世界最优美的代码），编译器帮助程序员完成复杂的工作。两种语言都有存在的理由，都有存在的必要！而掌握它们之间的差别，能让你更好地控制它们，达到自由的理想王国。

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