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1、段错误(Segmentation Fault)
2、强异常保证(strong exception guarantee)
3、有效但未定义的状态(valid but unspecified state)
1、段错误(Segmentation Fault)
(1)段错误(Segmentation Fault)是一种常见的计算机程序错误,通常指向程序试图访问的内存地址超出了程序可访问的内存范围,或者指针指向了无效的内存地址。
(2)这种错误通常会导致程序崩溃或异常终止。段错误通常是由于程序编写错误、内存泄漏、内存损坏或操作系统等原因引起的。
2、强异常保证(strong exception guarantee)
(1)强异常保证:是指在一个函数出现异常时,程序状态不会发生任何改变,即不会造成任何资源泄漏或数据不一致的情况。如果一个函数提供了强异常保证,那么在调用该函数时,如果出现了异常,程序会回滚到函数调用前的状态,就好像函数从未被调用过一样。
(2)强异常保证通常需要使用一些技术手段来实现,例如使用 RAII(资源获取即初始化)技术来管理资源,或使用事务机制来确保数据的一致性。强异常保证可以提高程序的健壮性和可靠性,因为它可以确保程序在出现异常时不会发生任何不可预料的行为。
(3)强异常保证如何实现:
强异常保证是指在发生异常时,不会改变程序状态,即要么操作成功,要么操作失败但不影响程序状态。实现强异常保证的一般步骤如下:
- 在操作前,备份或复制必要的数据结构,以便在操作失败时恢复状态。
- 在操作过程中,使用异常处理机制捕获异常并回滚操作,同时保留备份或复制的数据结构不变。
- 如果操作成功,删除备份或复制的数据结构。
以下是一个示例,使用强异常保证实现一个简单的文件复制程序:
#include <iostream>
#include <fstream>
void copyFile(const std::string& src, const std::string& dst)
{
std::ifstream in(src.c_str(), std::ios::binary);
std::ofstream out(dst.c_str(), std::ios::binary);
if (!in || !out)
throw std::runtime_error("Failed to open file!");
// 备份或复制必要的数据结构
std::ifstream in_backup(in.rdbuf());
std::ofstream out_backup(out.rdbuf());
try {
char buf[1024];
while (in.read(buf, sizeof(buf)))
out.write(buf, sizeof(buf));
out.write(buf, in.gcount());
}
catch (...) {
// 操作失败时回滚操作,保留备份或复制的数据结构不变
in_backup.seekg(0, std::ios::beg);
out_backup.seekp(0, std::ios::beg);
out_backup << in_backup.rdbuf();
throw;
}
// 操作成功,删除备份或复制的数据结构
in_backup.close();
out_backup.close();
}
int main()
{
try {
copyFile("src.txt", "dst.txt");
}
catch (const std::exception& e) {
std::cerr << e.what() << std::endl;
return 1;
}
return 0;
}
在这个示例中,文件复制操作使用了强异常保证。在操作前,备份了输入流和输出流的数据结构;在操作过程中,使用异常处理机制捕获异常,并回滚操作,同时保留备份或复制的数据结构不变;如果操作成功,删除备份或复制的数据结构。这样,即使发生异常,也不会改变程序状态。
3、有效但未定义的状态(valid but unspecified state)
C++在其文档中表明,所有标准库中的对象,当被移动之后,会处于一个"有效但未定义的状态。
C++并没有强制的规定限制被移动对象必须处于什么状态,并且当类型需要满足不同用途时它的要求也不一致(例如用于key的类型要求被移动对象仍然能够进行排序),因此我们在实现自己的类型时需要根据具体情况来分析。但通常来说,我们应该尽可能的贴近C++标准库中的类型规范。但不管如何,以下这一点是我们必须考虑的:保证被移动对象能够被正确的析构。
为什么必须保证这一点呢?这是因为被移动对象只是处于一个特殊的状态,对于运行时来说,仍然是有效的,最终也会执行析构函数进行销毁。
例如在之前我们的MyClass类型定义中,当我们执行移动语义后,被移动对象的name指针会被置空。当执行析构函数时,我们就可以简单的通过判空来避免指针的无效释放,这就确保了被移动对象能够正确的析构:
MyClass()
{
if (nullptr != name) // 通过判空来避免指针的无效释放
{
delete[] name;
name = nullptr;
}
}