从构造函数捕获异常意味着我的实例随后超出范围答案

【问题标题】：Catching exceptions from a constructor means that my instance is out of scope afterward从构造函数捕获异常意味着我的实例随后超出范围
【发布时间】：2014-08-25 21:17:57
【问题描述】：

我有一个类，它的构造函数可能会抛出异常。下面是一些将捕获异常的代码：

try {
    MyClass instance(3, 4, 5);
}
catch (MyClassException& ex) {
    cerr << "There was an error creating the MyClass." << endl;
    return 1;
}

当然，在 try/catch 之后没有代码可以看到 instance，因为它现在超出了范围。解决此问题的一种方法是分别声明和定义 instance：

MyClass instance;
try {
    MyClass instance(3, 4, 5);
}
...

除了我的类没有合适的零参数构造函数。事实上，这里的这种情况是唯一一个这样的构造函数甚至有意义的例子：MyClass 对象旨在是不可变的，因为它的任何数据成员在构造后都不会改变。如果我要添加一个零参数构造函数，我需要引入一些实例变量，如 is_initialized_，然后在继续之前检查每个方法以确保该变量是 true。对于这样一个简单的模式来说，这似乎太过冗长了。

处理这种事情的惯用方法是什么？我是否需要接受它并允许在初始化我的类的实例之前声明它们？

【问题讨论】：

把所有代码放在一个函数里面，在try块中调用这个函数。
这没有意义。如果有异常，就没有对象，那么instance 有什么可能的需求？
"处理这种事情的惯用方法是什么？" - 根本不要使用try/catch，除非您可以在本地处理故障。
考虑重新设计你的类，这样构造函数就不会再遇到导致他首先抛出MyClassException的错误情况。
您打算如何处理“创建失败”对象？如果您需要存储创建失败的原因，请将其存储在异常中。

标签： c++ constructor exception-handling scope try-catch

【解决方案1】：

您应该在try 块内做所有需要做的事情：

try {
    MyClass instance(3, 4, 5);

    // Use instance here
}
catch (MyClassException& ex) {
    cerr << "There was an error creating the MyClass." << endl;
    return 1;
}

毕竟只有在try块内，instance才被成功创建，所以才可以使用。

我确实想知道您的 catch 块是否真的在处理异常。如果你不能做任何事情来解决这种情况，你应该让它传播。

【讨论】：

如果使用instance的代码也可以抛出异常怎么办？我会为这些添加额外的catch 块吗？我的直觉是在try 中放尽可能少的代码。
但是如果使用实例也可以抛出许多异常，那么对来自代码不同部分的所有异常都使用一个 try-catch 是一种很好的方式吗？如果每组代码中的每组异常都有try-catch会更好看，不是吗？
@bdesham 不管怎样，如果你有一个try 块，它需要包含所有依赖于不抛出异常的东西。这甚至可能意味着它包含函数的全部内容（在这种情况下，您可以使用function try block）。
@JosephMansfield，可以，但是当人们不知道它是什么时，您的代码将无法通过审核：p
@bdesham：对于使用instance 的代码，您有两种选择。如果他们抛出，其他代码是否可以继续使用instance，或者在try块中创建的其他对象？如果是这样，那么你在这个 try 块中嵌套另一个 try/catch 块（或者更好的是，将它分解到一个带有 try/catch 块的函数中）。如果在其他操作抛出后您无法对instance 执行任何操作，则要么向外部 try 块添加更多捕获器，要么让异常通过。

【解决方案2】：

您可以使用捕获异常的通用辅助函数和未来的std::optional（或boost::optional）来发出实例创建成功或失败的信号：

template< typename T, typename... Args >
std::optional< T > try_make( Args&&... args )
{
    try {
        return T{ std::forward< Args >( args )... };
    }
    catch( ... ) {
        return {};
    }
}

基本上使用这个：

auto instance = try_make< MyClass >(3, 4, 5);

instance 现在是optional<MyClass>。测试结果并将实例的可用性与错误情况分开也很简单：

if( auto instance = try_make< MyClass >( 3, 4, 5 ) ) {
    // use *instance, but this code is *not* in the try/catch block!
}
else {
    // creating the instance failed
}

当然，异常信息会以这种方式丢失，但您可以选择一个不太通用的函数，并根据您的需要在 catch-block 中添加一些日志记录。

【讨论】：

@LightnessRacesinOrbit 我无法判断 OP 用例的有效性。如果它是有效的，答案可能会有所帮助。其他人已经指出，OP 应该首先检查这是否真的需要。
最后一个代码块有点混乱； OP 的目标是 instance 在函数的其余部分的范围内，但在该代码中，它的范围是 if...else 块。建议不要吃最后一点。
@M.M 我认为这不是目标。目标是使用实例，但 在 try/catch 块之外，因此您不会意外地从该代码中捕获异常，而只是从 ctor 中捕获异常。这可以通过我的解决方案来实现（如代码中的注释所示）。

【解决方案3】：

使用new动态分配实例：

std::unique_ptr<MyClass> instance;
try
{
    instance.reset(new MyClass(3, 4, 5));
}
catch (const MyClassException& ex)
{
    std::cerr << "There was an error creating the MyClass." << std::endl;
    return 1;
}
// use instance as needed...

【讨论】：

请注意，您可以在catch 之后写MyClass& inst = *instance;，以便将来访问对象时不需要取消引用运算符
在我的回答中使用optional 可以节省堆分配，尽管这没什么大不了的。

【解决方案4】：

Remy 答案的变体，但使用std::optional 保存动态分配：

std::optional<MyClass> instance_opt;
try {
    // could use `instance = MyClass(3, 4, 5)`, but that requires you to write a move constructor
    instance_opt.emplace(3, 4, 5);
}
catch (const MyClassException& ex) {
    std::cerr << "There was an error creating the MyClass." << std::endl;
    return 1;
}
MyClass& instance = *instance_opt;
// use instance as needed...

【讨论】：