【C++ 异常 】深入了解C++ 异常机制中的 terminate（）处理 避免不必要的错误（二）https://developer.aliyun.com/article/1467410
8.2.2 从异常恢复到信号处理
在某些情况下，我们可能希望从异常恢复并继续执行程序。这可以通过信号处理来实现，但需要非常小心。
例如，我们可以捕获SIGSEGV（中文：段错误）并尝试从这种错误中恢复。但这通常不是一个好主意，因为段错误通常表示程序中存在严重的问题。
8.3 信号安全与异常处理
信号安全是指在接收到信号并执行信号处理函数期间，程序的状态不会被破坏。这是一个非常重要的概念，尤其是在多线程环境中。
8.3.1 信号安全的函数
在信号处理函数中，只有一些被称为信号安全的函数是可以安全调用的。大多数C++标准库函数都不是信号安全的，因此在信号处理函数中调用它们可能会导致未定义的行为。
例如，malloc和free函数在多线程环境中不是信号安全的。如果在信号处理函数中调用它们，可能会导致内存泄漏或其他问题。
8.3.2 异常与信号安全
在信号处理函数中抛出异常是不安全的，如前所述。但是，我们可以使用其他机制，如设置全局标志，来通知主程序有关信号的信息。
例如：
#include <csignal> #include <iostream> volatile std::sig_atomic_t g_signal_received = 0; void handle_signal(int signal) { g_signal_received = signal; } int main() { std::signal(SIGABRT, handle_signal); // ... 其他代码 ... if (g_signal_received) { std::cerr << "Received signal: " << g_signal_received << std::endl; } return 0; }
在上述代码中，我们使用volatile修饰的std::sig_atomic_t类型的全局变量来安全地在信号处理函数中设置标志。
结论：信号处理与C++的异常机制是两个独立的概念，但它们在某些情况下可能会交互。正确地处理这两者之间的交互是非常重要的，以确保程序的稳定性和安全性。
9. 高级异常处理策略
在深入探讨高级异常处理策略之前，我们首先要认识到，编程不仅仅是一种技术活动，更是一种涉及人性的心理活动。正如心理学家Carl Rogers所说：“What is most personal is most universal.”（最个人的就是最普遍的）。当我们面对代码中的异常时，我们的反应往往是基于我们的经验、情感和认知。
9.1. 异常屏蔽与传播策略
在C++中，异常的传播是一个核心概念。但为什么我们要让异常传播而不是立即处理它呢？这与人类面对困难时的心理反应有关。当我们面对问题时，我们的第一反应往往是避免它，这在心理学中被称为“逃避-避免”（avoidance-avoidance）冲突。
try { // 代码块 } catch (const std::exception& e) { // 避免处理异常，只是简单地打印 std::cerr << e.what() << std::endl; }
但是，真正的解决方案往往是面对问题，深入了解它，然后解决它。这就是为什么我们需要异常传播策略。
9.1.1. 异常的层次传播
当异常在一个函数中被抛出，但没有在该函数中被捕获时，它会继续在调用链上向上抛出，直到被捕获或到达main()函数。这种行为可以与人们在面对问题时的行为相提并论。当个体面对一个他不能解决的问题时，他可能会寻求他人的帮助，这在心理学中被称为“社会支持”（social support）。
void functionA() { // 抛出异常 throw std::runtime_error("An error occurred in functionA"); } void functionB() { functionA(); } int main() { try { functionB(); } catch (const std::runtime_error& e) { std::cerr << e.what() << std::endl; } }
在上述代码中，functionA中的异常没有在该函数中被捕获，因此它继续在functionB中向上抛出，最终在main()函数中被捕获。
9.2. 异常与错误恢复
当我们面对生活中的困难时，我们的目标不仅仅是识别问题，更重要的是找到恢复的方法。同样，在编程中，当异常发生时，我们的目标是尽可能地恢复程序的正常运行。这就是为什么C++提供了异常处理机制。
9.2.1. 事务性操作与异常
在数据库领域，事务是一系列操作，这些操作要么全部成功，要么全部失败。这种“全做或全不做”的原则也适用于C++中的异常处理。
class Transaction { public: void start() { // 开始事务 } void commit() { // 提交事务 if (hasError()) { throw std::runtime_error("Transaction failed"); } } void rollback() { // 回滚事务 } private: bool hasError() const { // 检查是否有错误 return false; // 示例代码，实际应用中需要实现此函数 } }; void processTransaction() { Transaction transaction; try { transaction.start(); // 执行一系列操作 transaction.commit(); } catch (const std::runtime_error& e) { transaction.rollback(); std::cerr << e.what() << std::endl; } }
在上述代码中，如果事务中的任何操作失败，我们会捕获异常并回滚整个事务，确保数据的一致性。
9.3. 异常与日志系统
日志系统是软件开发中的一个重要组成部分，它可以帮助开发者追踪和诊断问题。当异常发生时，将异常信息记录到日志中是非常有用的。
9.3.1. 日志的重要性
日志不仅仅是为了记录错误。从心理学的角度看，日志也是一种反馈机制，它可以帮助开发者了解软件的运行状态，从而做出更明智的决策。
class Logger { public: void logError(const std::string& message) { // 记录错误信息 std::cerr << "[ERROR] " << message << std::endl; } }; void process() { Logger logger; try { // 执行一系列操作 } catch (const std::exception& e) { logger.logError(e.what()); } }
在上述代码中，当异常发生时，我们使用Logger类将异常信息记录到日志中。
10. noexcept 与异常传播的心理学解析
在编程的世界中，我们经常遇到各种技术难题和挑战。但是，编程不仅仅是技术，它也与我们的心理和情感有关。当我们面对 noexcept 和异常传播这样的技术概念时，我们的内心反应和决策过程往往受到我们的情感和认知偏见的影响。
10.1 noexcept 的心理学背景
10.1.1 为什么我们需要 noexcept？
当我们编写代码时，我们的目标是创建一个无错误、高效和可维护的程序。但是，错误和异常是不可避免的。noexcept（不抛出异常）为我们提供了一种明确的方式来表达一个函数的意图。从心理学的角度看，这为我们提供了一种安全感。我们知道，如果一个函数被标记为 noexcept，那么它不会抛出异常，这使我们更有信心调用它。
但是，这种安全感也可能是一种认知偏见。正如Daniel Kahneman在他的著作《思考，快与慢》(Thinking, Fast and Slow)中所描述的，人们往往过于自信，认为他们可以控制所有的情况。这可能导致我们过度依赖 noexcept，而忽略了其他重要的异常处理策略。
10.1.2 noexcept 的使用示例
void safeFunction() noexcept { // 这个函数保证不会抛出异常 }
在上面的示例中，我们使用 noexcept 关键字来明确表示 safeFunction 函数不会抛出任何异常。
10.2 异常的传播与人的反应
10.2.1 异常的基本传播
当一个函数抛出异常时，它会在调用堆栈中继续传播，直到找到一个匹配的 catch (捕获) 块或达到 main 函数。这种行为可以与人在面对突发情况时的反应相类比。当我们面对一个突发的问题时，我们的第一反应往往是寻找一个解决方案或避免这个问题。这与异常在调用堆栈中寻找 catch 块的行为相似。
10.2.2 noexcept 对异常传播的影响
如果一个函数被标记为 noexcept 并抛出了异常，std::terminate() (终止) 会被立即调用，而不会查找上层的 catch 块。这种行为可以与人在面对一个无法解决的问题时的反应相类比。当我们知道一个问题无法解决时，我们可能会选择放弃，而不是继续尝试。这与 noexcept 函数在抛出异常时直接调用 std::terminate() 的行为相似。
10.2.3 异常传播的示例
void riskyFunction() { throw std::runtime_error("An error occurred!"); // 抛出一个运行时错误 } void callerFunction() noexcept { riskyFunction(); // 调用可能抛出异常的函数 }
在上面的示例中，riskyFunction 函数抛出了一个异常。但是，因为 callerFunction 被标记为 noexcept，所以当它调用 riskyFunction 时，程序会立即调用 `std::
terminate()` 并终止。
10.3 noexcept 的实际应用与心理学影响
10.3.1 优化与性能
编译器知道 noexcept 函数不会抛出异常，因此可能会进行更多的优化。从心理学的角度看，这为我们提供了一种满足感。我们总是追求更高的性能和更快的代码执行速度，因为这使我们感觉更有成就感。
10.3.2 语义清晰与代码维护
noexcept 提供了一个明确的信号，告诉其他开发者这个函数不应该抛出异常。这使得代码更容易阅读和维护。从心理学的角度看，这为我们提供了一种安全感。我们知道，当我们阅读或修改这段代码时，我们不需要担心这个函数抛出异常。
10.3.3 移动操作与 noexcept
noexcept 可以影响标准库容器的移动操作行为。当一个函数被标记为 noexcept 时，标准库容器可能会选择使用移动操作而不是复制操作，因为移动操作更快并且不会抛出异常。从心理学的角度看，这为我们提供了一种效率感。我们总是追求更高的效率，因为这使我们感觉更有成就感。
10.3.4 noexcept 使用示例
class MyClass { public: MyClass(MyClass&& other) noexcept { // 移动构造函数，被标记为 noexcept } };
在上面的示例中，我们为 MyClass 定义了一个移动构造函数，并使用 noexcept 标记它。这意味着当我们在标准库容器中使用 MyClass 时，容器可能会选择使用这个移动构造函数，因为它更快并且不会抛出异常。
10.4 noexcept 与异常处理的心理学建议
10.4.1 认识自己的认知偏见
正如Daniel Kahneman所说，我们的决策过程往往受到我们的认知偏见的影响。当我们使用 noexcept 时，我们应该意识到我们可能过于自信，认为我们可以控制所有的情况。我们应该时刻提醒自己，编程不仅仅是技术，它也与我们的心理和情感有关。
10.4.2 深入理解 noexcept 的原理
为了更好地使用 noexcept，我们应该深入理解它的工作原理。我们可以查阅 C++ 的官方文档，或者阅读相关的书籍，如《Effective Modern C++》 by Scott Meyers，来深入了解 noexcept 的内部工作原理。
10.4.3 使用 noexcept 的建议
- 不要过度使用
noexcept：虽然noexcept可以提供优化的机会，但过度使用它可能会导致代码变得难以维护。 - 明确函数的意图：使用
noexcept来明确表示函数的意图，而不是仅仅为了性能优化。 - 测试你的代码：即使你的函数被标记为
noexcept，也应该对它进行充分的测试，以确保它真的不会抛出异常。
10.4.4 noexcept 与异常处理的示例
void safeFunction() noexcept { // 这个函数保证不会抛出异常 // ... } void riskyFunction() { if (someCondition) { throw std::runtime_error("An error occurred!"); // 抛出一个运行时错误 } // ... } void callerFunction() noexcept { try { riskyFunction(); // 调用可能抛出异常的函数 } catch (const std::exception& e ) { // 处理异常 std::cerr << "Error: " << e.what() << std::endl; } }
在上面的示例中，我们使用 noexcept 来明确表示 safeFunction 和 callerFunction 的意图。但是，我们也使用 try-catch 块来处理 riskyFunction 可能抛出的异常，确保 callerFunction 真的不会抛出异常。
总之，noexcept 是一个强大的工具，但使用它时应该小心。我们应该意识到我们的认知偏见，并确保我们的决策是基于深入的理解和充分的测试，而不仅仅是基于直觉。
结语
在我们的编程学习之旅中，理解是我们迈向更高层次的重要一步。然而，掌握新技能、新理念，始终需要时间和坚持。从心理学的角度看，学习往往伴随着不断的试错和调整，这就像是我们的大脑在逐渐优化其解决问题的“算法”。
这就是为什么当我们遇到错误，我们应该将其视为学习和进步的机会，而不仅仅是困扰。通过理解和解决这些问题，我们不仅可以修复当前的代码，更可以提升我们的编程能力，防止在未来的项目中犯相同的错误。
我鼓励大家积极参与进来，不断提升自己的编程技术。无论你是初学者还是有经验的开发者，我希望我的博客能对你的学习之路有所帮助。如果你觉得这篇文章有用，不妨点击收藏，或者留下你的评论分享你的见解和经验，也欢迎你对我博客的内容提出建议和问题。每一次的点赞、评论、分享和关注都是对我的最大支持，也是对我持续分享和创作的动力。
