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C++11返回值和错误对

runtime-error error-handling c++11 c++

no one special · 技术社区 · 8 年前

由于C++11引入了移动语义,我想知道该函数是否可以同时返回值和操作状态。实际上,实施起来并不困难,但我即将开始一个新的大型项目,不知道我是应该这样做,还是使用一些老式的东西。所以我很好奇你的意见。

请考虑以下符号:

class File
{
    FILE *file = nullptr;

    public:

        Result<void> open(const char *fileName);
        Result<void> close();
        Result<size_t> size();
        Result<void> seek(size_t newPosition);
        Result<size_t> position();
        Result<char> readCharacter();
};

现在让我们分析一个使用示例:

Result<void> processFile(const char *fileName)
{
    File file;
    auto result = file.open(fileName);
    if (!result.isSuccess())
        return result;

    auto fileSize = file.size();
    if (!fileSize.isSuccess())
        return fileSize;

    for (size_t i = 0; i < fileSize; i++) {
        auto character = file.readCharacter();
        if (!character.isSuccess())
            return character;

        if (character < 'a' || character > 'z')
            return Error::invalidData;

        // processfileCharacter(character);
    }

    return Error::success;
}

如您所见,错误管理变得非常简单。此外,当我只编写头代码时,启用优化后,GCC和MSVC都会生成非常优化的代码。我非常喜欢这个符号,没有看到任何严重的缺点。但我很想听听你的意见。

实施

如果您想测试它,请欣赏代码:

enum class Error: int
{
    success,
    unknown,
    invalidData
    // ...
};

结果类别:

template <typename Type = void>
class Result
{
    Error error = Error::success;
    Type data;

    public:

        Result() = default;

        Result(Result &&result) = default;
        Result(const Result &result) = default;
        template <typename OtherType> Result(const Result<OtherType> &result) : error(result.error) {}

        Result & operator =(Result &&result) = default;
        Result & operator =(const Result &result) = default;
        template <typename OtherType> Result & operator =(const Result<OtherType> &result) { error = result; return *this; }

        Result(const Type &data) : data(data) {}
        Result(Type &&data) : data(std::move(data)) {}
        Result(const Error &error) : error(error) {}
        Result(Error &&error) : error(std::move(error)) {}

        operator Type& () { return data; }
        operator const Type& () const { return data; }
        operator const Error() const { return error; }

        bool isSuccess() const { return error == Error::success; }
};

void专用化:

template <>
class Result<void>
{
    Error error = Error::success;

    public:

        Result() = default;

        Result(Result &&result) = default;
        Result(const Result &result) = default;
        template <typename OtherType> Result(const Result<OtherType> &result) : error(result.error) {}

        Result & operator =(Result &&result) = default;
        Result & operator =(const Result &result) = default;
        template <typename OtherType> Result & operator =(const Result<OtherType> &result) { error = result; return *this; }

        Result(const Error &error) : error(error) {}
        Result(Error &&error) : error(std::move(error)) {}

        operator const Error() const { return error; }

        bool isSuccess() const { return error == Error::success; }
};

1 回复 | 直到 8 年前

utnapistim 8 年前

这种方法有以下主要缺点:

当您忘记检查结果时,它会使您的代码库有可能出现无声故障。

请考虑以下代码,作为客户端代码示例:
```
Result<void> processFile(const char *fileName)
{
    File file;
    auto result = file.open(fileName);
    // utnapistim was tired when writing this code and forgot to
    // check the error status in result
    // (this is a bug)

    auto fileSize = file.size(); // (1)
    if (!fileSize.isSuccess())
        return fileSize;

    // ...
    // rest is the same as your example client code

    return Error::success;
}
```
缺失错误检查下面的代码以静默方式失败:它将在不应该执行的情况下执行,数据无效。

在这种特殊情况下,执行的代码(第行 (1) )在 File 班级,还有这个能够正常工作(如果 文件 类在获取大小之前检查内部状态)。

使用这种方法,无论何时编写客户机代码,都必须明确记住处理错误。在大多数实际情况下, 您将假定File::size在调用低级文件大小函数之前检查状态 .

不要想当然——这会导致bug。

它严重膨胀了所有客户端代码,努力完成编译器的工作。考虑以下备选客户端代码:

void processFile(const char *fileName)
{
    auto file = File{fileName}; // throws on failure
    auto fileSize = file.size(); // executed only on success

    for (size_t i = 0; i < fileSize; i++) {
        auto character = file.readCharacter(); // throws on failure

        if (character < 'a' || character > 'z')
            throw invalidData{'expected alphanumeric value'};

    // processfileCharacter(character);
    }

    return Error::success;
}

您需要维护的客户端代码更少,代码看起来更简单

您有不变量(当您低于 文件 实例,您知道它是有效的,无需添加 if 声明)

这严重限制了面向对象设计的良好原则:
- 当构造函数无法运行时会发生什么?你的 文件 班上没有。

如果改用异常,则这不是问题:无论您是否对异常进行了测试(catch块),都会传播异常。

除非你有充分的理由避免例外, 您应该使用它们来处理错误 .