c++ - 构造函数中的错误控制

Question

有这样一个类:

class Circle{
  int x;
  int y;
  int radius;
public:
  Circle(int x_, int y_, int radius_){
    x = x_;
    y = y_;
    if(radius < 0)
      signal error;
    radius = radius_;
  }
};

无法创建半径小于零的圆。在构造函数中发出错误信号的好方法是什么？我知道有异常(exception)，但还有其他方法吗？

Answer 1

一个好的方法就是不让错误编译!

不幸的是，仅使用 unsigned 将不会阻止将负值传递给构造函数——它只会被隐式转换为 unsigned 值，从而隐藏错误(正如 Alf 在评论中指出的那样)。

“正确”的解决方案是编写一个自定义的nonnegative(或者更一般地说，constrained_value)类型来让编译器捕捉到这个error——但对于某些项目来说，这可能会导致过多的开销，因为它很容易导致类型的激增。由于它提高了(编译时)类型安全性，我仍然认为这从根本上说是正确的方法。

这种受限类型的简单实现如下所示:

struct nonnegative {
    nonnegative() = default;
    template <typename T,
              typename = typename std::enable_if<std::is_unsigned<T>::value>::type>
    nonnegative(T value) : value{value} {}

    operator unsigned () const { return value; }

private:
    unsigned value;
};

See it in action

这会阻止除无符号类型之外的任何构造。换句话说，它只是禁用从 signed 到 unsigned 数字的通常隐式、有损转换。

如果在编译时无法捕获错误(因为值是从用户那里接收到的)，在大多数情况下，诸如异常之类的东西是下一个最佳解决方案(尽管另一种方法是使用选项类型或类似的东西)。

通常您会将这种异常抛出封装在某种ASSERT 宏中。在任何情况下，用户输入验证不应该发生在类的构造函数中，而是在从外部世界读取值之后立即发生。在 C++ 中，最常见的策略是依赖格式化输入:

unsigned value;
if (! (std::cin >> value))
    // handle user input error, e.g. throw an exception.