异常规范如何影响虚拟析构函数覆盖？

Question

C++ 标准规定了以下关于具有异常规范的虚函数：

如果虚函数具有异常规范，则在任何派生类中覆盖该虚函数的任何函数的所有声明（包括定义）都应只允许允许的异常基类虚函数的>异常规范 (C++03 §15.4/3)。

因此，以下格式不正确：

struct B {
    virtual void f() throw() { } // allows no exceptions
};
struct D : B {
    virtual void f() { }         // allows all exceptions
};

(1) 此规则是否适用于析构函数？也就是说，下面的格式是否正确？

struct B {
    virtual ~B() throw() { }
};
struct D : B {
    virtual ~D() { }
};

(2) 该规则如何应用于隐式声明的析构函数？也就是说，下面的格式是否正确？

struct B {
    virtual ~B() throw() { }
};
struct D : B { 
    // ~D() implicitly declared
};

虽然在一般情况下应该never write an exception specification，但这个问题具有实际意义，因为std::exception 析构函数是虚拟的并且有一个空的异常规范。

由于不允许从析构函数中抛出异常是一种很好的做法，为了简化任何示例，我们假设析构函数要么允许所有异常（即它没有异常规范），要么不允许异常（也就是说，它有一个空的异常规范）。

Answer 1

(1) 此规则是否适用于析构函数？

是的，这个规则适用于析构函数（析构函数的规则也不例外），所以这个例子是错误的。为了使其格式正确，~D() 的异常规范必须与 ~B() 的异常规范兼容，例如，

struct B {
    virtual ~B() throw() { }
};
struct D : B {
    virtual ~D() throw() { }
};

(2) 该规则如何应用于隐式声明的特殊成员函数？

C++ 标准对隐式声明的特殊成员函数有如下说明：

隐式声明的特殊成员函数应具有异常规范。

如果f 是隐式声明的默认构造函数、复制构造函数、析构函数或复制赋值运算符，则其隐式异常规范指定类型ID T 当且仅当T 被异常允许时-由f 的隐式直接调用的函数的规范 定义;

f 应允许所有异常，如果它直接调用的任何函数允许所有异常，f 应允许所有异常，如果它直接调用的每个函数都不允许异常（C++03 §15.4/13）。

隐式声明的析构函数直接调用了哪些函数？

在执行析构函数的主体并销毁主体内分配的所有自动对象后，X 类的析构函数调用

• X 的直接成员的析构函数，
• X 的直接基类的析构函数，以及，
• 如果X是最派生类的类型，它的析构函数调用X的虚拟基类的析构函数

（C++03 §12.4/6；重新格式化以便于阅读）。

因此，隐式声明的析构函数有一个异常规范，允许任何这些析构函数允许的任何异常。考虑问题中的示例：

struct B {
    virtual ~B() throw() { }
};
struct D : B { 
    // ~D() implicitly declared
};

隐式声明的~D() 调用的唯一析构函数是~B()。由于~B() 不允许异常，~D() 不允许异常，就好像它被声明为virtual ~D() throw()。

这个异常规范显然与~B()的兼容，所以这个例子格式正确。

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作为一个重要的实际示例，请考虑以下内容：

struct my_exception : std::exception {
    std::string message_;
};

~string() 允许所有异常，因此隐式声明的~my_exception() 允许所有异常。基类析构函数~exception() 是虚函数，不允许出现异常，因此派生类析构函数与基类析构函数不兼容，而且格式不正确。

为了使这个示例格式正确，我们可以使用空异常规范显式声明析构函数：

struct my_exception : std::exception {
    virtual ~my_exception() throw() { }
    std::string message_;
};

虽然经验法则是永远不要编写异常规范，但至少在这种常见情况下需要这样做。