<code>说明：noexcept是C++11标准引入的一个关键字，用于指示一个函数是否被保证不会抛出异常。如果但从设计角度看会感觉很奇怪，明明是有问题才抛出异常，那为什么还是在某些时候禁止抛异常呢？接下来我们了解下C++11 为什么引入了 noexcept 关键字？

1 为什么引入noexcept关键字

引入noexcept关键字的原因主要是为了提高C++程序的安全性和效率，以及提供对异常处理的更精细控制。以下是一些具体的原因：

异常安全性：在C++中，异常安全性是一个重要的概念，它确保即使在发生异常的情况下，程序的状态也保持一致。noexcept允许开发者明确指出某个函数不会抛出异常，这样编译器和运行时系统可以做出相应的优化。

性能优化：当一个函数声明为noexcept时，编译器可以假设该函数不会抛出异常，从而避免生成与异常处理相关的额外代码。这可以减少程序的运行时开销，特别是在那些不使用异常的代码路径上。

明确性：noexcept提供了一种方式，让开发者明确地告诉其他开发者和维护者某个函数的异常行为。这增加了代码的可读性和可维护性。

增强的错误处理：通过使用noexcept，开发者可以设计出更健壮的错误处理策略。例如，如果一个函数声明为noexcept但内部抛出了异常，程序将调用std::terminate()，这可以作为一种最后的保障机制，防止异常传播到不应该处理异常的代码区域。

与C++11标准兼容：C++11引入了许多新特性，包括对异常处理的改进。noexcept是这些改进的一部分，它与移动语义、基于范围的for循环等其他特性一起，构成了C++11的现代化特性集。

支持标准库的实现：标准库中的一些函数，如智能指针的析构函数，需要保证不会抛出异常。noexcept为这些函数提供了一种声明方式，确保它们在异常安全性方面的行为符合预期。

与C++17的兼容性：在C++17中，noexcept的使用进一步扩展，例如，它现在可以用于构造函数和析构函数，以确保对象的创建和销毁不会抛出异常。

总的来说，noexcept关键字的引入是为了提供一种更明确、更安全的方式来处理异常，同时允许编译器进行优化，提高程序的性能。

同时这里详细解读下，为什么智能指针的析构函数，需要保证不会抛出异常？智能指针的析构函数需要保证不会抛出异常的原因主要与异常安全性和资源管理有关。总结如下：

资源释放：智能指针的主要目的是自动管理资源，确保在对象生命周期结束时正确地释放资源（如内存、文件句柄、网络连接等）。如果析构函数可以抛出异常，那么在释放资源的过程中可能会中断，导致资源泄漏。

异常安全性保证：在C++中，异常安全性通常分为三种级别：基本（no-throw）、强（strong）和不抛出（no-throw）。智能指针的析构函数通常需要满足基本异常安全性，即保证在析构过程中不会抛出异常，以避免违反异常安全性的保证。

调用栈展开：当异常发生时，调用栈会展开，析构所有已经构造的对象。如果智能指针的析构函数可以抛出异常，那么在异常传播过程中，可能会导致更多的异常被抛出，这将使得程序的异常处理逻辑变得复杂，甚至可能引发程序终止。

避免级联异常：如果一个智能指针的析构函数抛出异常，并且这个异常没有被捕获，那么它可能会被其他析构函数捕获，导致级联异常。这种情况下，程序的稳定性和可预测性会受到影响。

与标准库的一致性：C++标准库中的许多组件都遵循不抛出异常的原则，特别是在资源管理方面。智能指针作为标准库的一部分，其析构函数不抛出异常有助于保持与标准库其他组件的一致性。

简化异常处理：如果智能指针的析构函数保证不抛出异常，那么在使用智能指针的代码中，开发者可以更简单地处理异常，而不必担心智能指针的析构过程可能会抛出异常。

提高程序的健壮性：保证智能指针的析构函数不抛出异常有助于提高程序的健壮性，即使在发生异常的情况下，也能确保资源得到正确的释放。

总之，智能指针的析构函数需要保证不抛出异常，这是为了确保资源的正确管理、提高程序的异常安全性和健壮性，以及简化异常处理逻辑。在C++11及以后的版本中，智能指针的析构函数通常使用noexcept来明确这一保证。

2 noexcept使用详解

noexcept在C++中的使用非常广泛，它主要用于指示函数在执行过程中不会抛出异常。以下是一些noexcept的实用案例，涵盖了不同的使用场景：

2.1 基本用法

void safeFunction() noexcept {

// 此函数保证不会抛出异常

}

2.2 条件编译

noexcept也可以是一个表达式，根据条件编译不同的代码：

//noexcept是可以用作运算符，检查表达式是否抛出异常

if (noexcept(someFunction())) {

// someFunction()保证不会抛出异常

}

//基于以上noexcept可作为检查表达式的操作符操作。

void mayThrowFunction() noexcept(noexcept(someOtherFunction())) {

// 如果someOtherFunction()不会抛出异常，那么mayThrowFunction()也不会

}

2.3 智能指针析构函数

智能指针的析构函数通常声明为noexcept，以确保资源释放时不会抛出异常：

template<typename T>

class SmartPtr {

public:

~SmartPtr() noexcept {

// 析构函数保证不会抛出异常

delete p;

}

private:

T* p;

};

2.4 异常安全性的强保证

使用noexcept可以提供异常安全性的强保证，例如在标准库中的std::vector：

#include <vector>

#include <stdexcept>

void processVector(std::vector<int>& vec) {

try {

// 尝试执行可能抛出异常的操作

} catch (const std::exception& e) {

// 处理异常

}

// 即使发生异常，下面的操作也不会抛出

std::vector<int>().swap(vec); // noexcept

}

2.5 与标准库算法结合使用

使用noexcept声明的函数可以与标准库算法结合使用，例如std::for_each：

#include <algorithm>

#include <iostream>

void printElement(int i) noexcept {

std::cout << i << ' ';

}

int main() {

std::vector<int> v = {1, 2, 3, 4, 5};

std::for_each(v.begin(), v.end(), printElement); // 即使printElement抛出异常，for_each也不会抛出

}

2.6 构造函数和赋值运算符

构造函数和赋值运算符也可以声明为noexcept，以确保对象的创建和赋值过程中不会抛出异常：

class NoThrowCopy {

public:

NoThrowCopy(const NoThrowCopy&) noexcept = default;

NoThrowCopy& operator=(const NoThrowCopy&) noexcept = default;

};

2.7 与lambda表达式结合使用

在lambda表达式中使用noexcept，可以确保lambda表达式在执行时不会抛出异常：

auto safeLambda = [](int x) noexcept {

// 这个lambda表达式保证不会抛出异常

};

2.8 模板函数中的noexcept

在模板函数中使用noexcept，可以确保模板实例化时不会抛出异常：

template <typename T>

void process(T t) noexcept(noexcept(std::declval<T>().someMemberFunction())) {

t.someMemberFunction();

}

2.9 异常处理注意点

使用noexcept来决定异常处理策略，例如，当一个函数可能抛出异常时，可以选择是否捕获它，但是实际上是捕获不到异常的：

void functionThatMightThrow() noexcept {

if (someCondition) {

throw std::runtime_error("Error occurred");

}

}

void callingFunction() {

try {

functionThatMightThrow();

} catch (...) {

// 我们知道functionThatMightThrow()声明了noexcept，所以这里实际上不会进入catch块

std::cout << "Caught an exception that should not have been thrown!" << std::endl;

}

}

综上，这些案例展示了noexcept在不同情况下的实用性，包括提高代码的异常安全性、性能优化、资源管理以及与C++标准库的结合使用。