再談異常――談C++與Object Pascal中的構造函數與異常

作者：Nicrosoft(nicrosoft@sunistudio.com) 2001.9.15
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　　我們知道，類的構造函數是沒有返回值的，如果構造函數構造對象失敗，不可能依靠返回錯誤代碼。那么，在程序中如何標識構造函數的失敗呢？最“標準”的方法就是：拋出一個異常。

　　構造函數失敗，意味著對象的構造失敗，那么拋出異常之后，這個“半死不活”的對象會被如何處理呢？這就是本文的主題。

在C++中，構造函數拋出異常后，析構函數不會被調用。這是合理的，因為此時對象并沒有被完整構造。也就是說，如果構造函數已經做了一些諸如分配內存、 打開文件等操作的話，那么類需要有自己的成員來記住做過哪些動作。在C++中，經典的解決方案是使用STL的標準類auto_ptr，這在每一本經典 C++著作中都有介紹，我在這里就不多說了。在這里，我想再介紹一種“非常規”的方式，其思想就是避免在構造函數中拋出異常。我們可以在類中增加一個 Init(); 以及 UnInit();成員函數用于進行容易產生錯誤的資源分配工作，而真正的構造函數中先將所有成員置為NULL，然后調用 Init(); 并判斷其返回值（或者捕捉 Init()拋出的異常），如果Init();失敗了，則在構造函數中調用 UnInit(); 并設置一個標志位表明構造失敗。UnInit()中按照成員是否為NULL進行資源的釋放工作。示例代碼如下：
class A
{
private:
 char* str;
 int failed;

public:
 A();
 ~A();
 int Init();
 int UnInit();
 int Failed();
};

A::A()
{
 str = NULL;
 try
 {
  Init();
  failed = 0;
 }
 catch(...)
 {
  failed = 1;
  UnInit();
 }
}

A::~A()
{
 UnInit();
}

int A::Init()
{
 str = new char[10];
 strcpy(str, "ABCDEFGHI");
 throw 10;

 return 1;
}

int A::UnInit()
{
 if (!str)
 {
  delete []str;
  str = NULL;
 }

 printf("Free Resource

");
 return 1;
}

int A::Failed()
{
 return failed;
}

int main(int argc, char* argv[])
{
 A* a = new A;
 if ( a->Failed() )
  printf("failed

");
 else
  printf("succeeded

");

 delete a;

 getchar();
 return 0;
}

　　你會發現，在int A::Init()中包含了throw 10;的代碼（產生一個異常，模擬錯誤的發生），執行結果是：
　　Free Resource
　　failed
　　Free Resource
　　雖然 UnInit();被調用了兩次，但是由于UnInit();中做了判斷（if (!str)），因此不會發生錯誤。而如果沒有發生異常（去掉 int A::Init()中的throw 10;代碼），執行結果是：
　　Succeeded
　　Free Resource
　　和正常的流程沒有任何區別。

在Object Pascal（Delphi/VCL）中，這個問題就變得非常的簡單了，因為 OP 對構造函數的異常的處理與C++不同，在Create時拋出異常后，編譯器會自動調用析構函數Destroy，并且會判斷哪些資源被分配了，實行自動回 收。因此，其代碼也變得非常簡潔，如下：
type
  A = class
  private
　　str : PChar;
  public
　　constructor Create();
　　destructor Destroy(); override;
  end;

constructor A.Create();
begin
　　str := StrAlloc(10);
　　StrCopy(str, 'ABCDEFGHI');
　　raise Exception.Create('error');
end;

destructor A.Destroy();
begin
　　StrDispose(str);
　　WriteLn('Free Resource');
end;

var oa : A;
　　i : integer;
begin
　　try
　　    oa := A.Create();
　　    WriteLn('Succeeded');
　　    oa.Free();
　　except
　　    oa := nil;
　　    WriteLn('Failed');
　　end;

　　Read(i);
end.

　　在這段代碼中，如果構造函數拋出異常（即Create中含有raise Exception.Create('error');），執行的結果是：
　　Free Resource
　　Failed
　　此時的“Free Resource”輸出是由編譯器自動調用析構函數所產生的。而如果構造函數正常返回（即不拋出異常），則執行結果是：
　　Succeeded
　　Free Resource
　　此時的“Free Resource”輸出是由 oa.Free()的調用產生的。

綜上，C++與Object Pascal對于構造函數拋出異常后的不同處理方式，其實正是兩種語言的設計思想的體現。C++秉承C的風格，注重效率，一切交給程序員來掌握，編譯器不 作多余動作。Object Pascal繼承Pascal的風格，注重程序的美學意義（不可否認，Pascal代碼是全世界最優美的代碼），編譯器幫助程序員完成復雜的工作。兩種語 言都有存在的理由，都有存在的必要！而掌握它們之間的差別，能讓你更好地控制它們，達到自由的理想王國。