为什么 C++ STL iostreams 不“异常友好”？

Question

我习惯了 Delphi VCL 框架，其中 TStream 会在错误时抛出异常（例如，文件未找到、磁盘已满）。我正在移植一些代码以使用 C++ STL，并且被 iostreams 发现，默认情况下不抛出异常，但设置 badbit/failbit 标志 代替。

有两个问题...

a：为什么会这样 - 对于从第一天起就包含异常的语言来说，这似乎是一个奇怪的设计决策？

b：如何最好地避免这种情况？我可以生成按照我的预期抛出的垫片类，但这感觉就像重新发明轮子。也许有一个 BOOST 库可以以更理智的方式做到这一点？

Answer 1

1. C++ 从第一天起就没有例外。 “带有类的 C”始于 1979 年，并于 1989 年添加了例外。同时，streams 库早在 1984 年就已编写（后来在 1989 年成为 iostreams（后来重新实现） GNU 在 1991 年）），它只是不能在一开始就使用异常处理。

   参考：

   • Bjarne Stroustrup，C++ 历史：1979−1991
   • C++ 库

2. 您可以使用 .exceptions 方法。

// ios::exceptions
#include <iostream>
#include <fstream>
#include <string>

int main () {
    std::ifstream file;
    file.exceptions(ifstream::failbit | ifstream::badbit);
    try {
        file.open ("test.txt");
        std::string buf;
        while (std::getline(file, buf))
            std::cout << "Read> " << buf << "\n";
    }
    catch (ifstream::failure& e) {
        std::cout << "Exception opening/reading file\n";
    }
}

Answer 2

好的，现在是“回答我自己的问题”时间...

首先，感谢 KennyTM 提供的历史记录。正如他所说，C++ 从第一天起就没有设计出异常，因此后来添加了 iostreams“异常”处理也就不足为奇了。

其次，正如 Neil B 指出的那样，输入格式转换错误出现异常将是一个巨大的痛苦。这让我感到惊讶，因为我将 iostreams 视为一个简单的文件系统包装层，而我根本没有考虑过这种情况。

第三，看来 BOOST 确实给聚会带来了一些东西： Boost.IOStreams。如果我理解正确的话，它们处理流的低级 I/O 和缓冲方面，而让常规的 c++ IOStreams 库来处理转换问题。 Boost.IOStreams 确实使用异常以我所期望的方式。如果我理解正确的话，肯尼的例子也可能是这样的：

#include <ostream>
#include <boost/iostreams/device/file.hpp>
#include <boost/iostreams/stream.hpp>

int main () {
  boost::iostreams::stream_buffer <boost::iostreams::file_source> buf("test.txt");
  std::istream file(&buf);

  try {
    std::string buf;
    while (std::getline(file, buf))
      std::cout << "Read> " << buf << "\n";
  }
  catch (std::ios_base::failure::failure e) {
    std::cout << "Exception opening/reading file\n";
  }

  return 0;
}

我认为在这个版本中，应该抛出“文件未找到”之类的错误，但“istream”错误将由 badbit/failbit 报告。

Answer 3

正如肯尼所说，如果您愿意，您可以启用例外。但通常 I/O 在发生错误时需要某种恢复风格的编程，而使用异常不容易支持这一点 - 在输入操作后测试流的状态要简单得多。我实际上从未见过任何在 I/O 上使用异常的 C++ 代码。

Answer 4

1. 每当抛出异常时，您都需要考虑异常安全。所以没有异常，没有异常，没有异常安全头痛。

2. Iostream 还支持异常。但抛出异常是可选的。您可以通过设置异常(failbit | badbit | eofbit)

   来启用异常，

3. Iostreams 让您同时接受异常和无期望行为。