从构造函数初始值设定项抛出异常

Question

从构造函数初始值设定项抛出异常的最佳方法是什么？

例如：

class C {
  T0 t0; // can be either valid or invalid, but does not throw directly
  T1 t1; // heavy object, do not construct if t0 is invalid,  by throwing before
  C(int n)
    : t0(n), // throw exception if t0(n) is not valid
      t1() {}
};

我想也许可以制作包装器，例如t0(throw_if_invalid(n))。

处理此类案件的做法是什么？

Answer 1

这是从初始化列表中抛出的一种方法

C(int n)
    : t0(n > 0 ? n : throw std::runtime_error("barf")),
      t1() {}

您说“如果 t0(n) 无效则抛出异常”。
为什么不从 T0 的构造函数中抛出？

一个对象在构造后应该是有效的。

Answer 2

只需将类 T0 包装在另一个类中，在这样的情况下确实会抛出：

class ThrowingT0
{
    T0 t0;
public:
    explicit ThrowingT0(int n) : t0(n) {
        if (t0.SomeFailureMode())
            throw std::runtime_error("WTF happened.");
    };
    const T0& GetReference() const {
        return t0;
    };
    T0& GetReference() {
        return t0;
    };
};

class C
{
    ThrowingT0 t0;
    T1 t1;
public:
    explicit C(int n) : t0(n), t1() {
    };
    void SomeMemberFunctionUsingT0() {
        t0.GetReference().SomeMemberFunction();
    };
};

Answer 3

您可以从初始化 t0 或 t1 的表达式或任何至少采用一个参数的构造函数中抛出。

class C {
  T0 t0; // can be either valid or invalid, but does not throw directly
  T1 t1; // heavy object, do not construct if t0 is invalid, by throwing before
  C(int n) // try one of these alternatives:
    : t0( n_valid( n )? n : throw my_exc() ), // sanity pre-check
OR    t1( t0.check()? throw my_exc() : 0 ), // add dummy argument to t1::t1()
OR    t1( t0.check()? throw my_exc() : t1() ) // throw or invoke copy/move ctor
      {}
};

请注意，throw 表达式具有 void 类型，这使得 throw 更像是一个运算符而不是语句。 ?: 运算符有一个特殊情况，可以防止 void 干扰其类型推导。

Answer 4

我认为有多种方法可以解决这个问题。据我了解， n 只能采用特定范围的数字。为此，您甚至可以阻止构造函数运行：

template <typename T, T Min, T Max>
class ranged_type_c
{
public:
    typedef T value_type;

    ranged_type_c(const value_type& pX) :
    mX(pX)
    {
        check_value();
    }

    const value_type& get(void) const
    {
        return mX;
    }

    operator const value_type&(void) const
    {
        return get();
    }

    // non-const overloads would probably require a proxy
    // of some sort, to ensure values remain valid

private:
    void check_value(void)
    {
        if (mX < Min || mX > Max)
            throw std::range_error("ranged value out of range");
    }

    value_type mX;
};

可以更充实，但这就是想法。现在你可以限制范围：

struct foo_c
{
    foo_c(ranged_value_c<int, 0, 100> i) :
    x(i)
    {}

    int x;
};

如果你传递的值不在 0-100 之间，上面的代码就会抛出异常。

---

在运行时，我认为你最初的想法是最好的：

template <typename T>
const T& check_range(const T& pX, const T& pMin, const T& pMax)
{
    if (pX < pMin || pX > pMax)
        throw std::range_error("ranged value out of range");

    return pValue;
}

struct foo
{
    foo(int i) :
    x(check_range(i, 0, 100))
    {}

    int x;
}

就是这样。与上面相同，但 0 和 100 可以替换为调用某个返回有效最小值和最大值的函数。

如果您最终确实使用函数调用来获取有效范围（推荐，以将混乱降至最低并提高组织水平），我会添加一个重载：

template <typename T>
const T& check_range(const T& pX, const std::pair<T, T>& pRange)
{
    return check_range(pX, pRange.first, pRange.second); // unpack
}

允许这样的内容：

std::pair<int, int> get_range(void)
{
    // replace with some calculation
    return std::make_pair(0, 100);
}

struct foo
{
    foo(int i) :
    x(check_range(i, get_range()))
    {}

    int x;
}

如果我要选择，我会选择运行时方法，即使范围是编译时的。即使优化程度较低，编译器也会生成相同的代码，而且它比类版本更不笨拙，而且可以说更容易阅读。