答案:现代C++中通过RAII和智能指针确保异常安全与资源管理。使用std::unique_ptr或std::shared_ptr可自动释放资源,避免异常导致的内存泄漏;避免在构造函数参数中直接new对象,应使用make_unique等工厂函数保证异常安全;函数设计应返回智能指针、不在析构中抛异常,并在try-catch中确保资源正确释放,从而提升代码健壮性。

在现代C++开发中,异常安全和资源管理是构建稳定程序的关键。将异常处理与智能指针结合使用,不仅能有效防止资源泄漏,还能提升代码的可读性和安全性。核心在于理解RAII(Resource Acquisition Is Initialization)机制如何与异常传播协同工作。
异常发生时的资源管理挑战
当函数调用链中抛出异常时,如果未妥善处理,动态分配的内存可能无法释放。例如,使用裸指针时:
int* ptr = new int(10);
if (some_error) throw std::runtime_error(“error”);
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delete ptr; // 可能不会执行
异常中断了正常执行流程,导致delete被跳过。这种情况下,内存泄漏几乎不可避免。
智能指针自动释放资源
智能指针通过析构函数自动释放资源,正好应对异常场景。即使抛出异常,栈展开过程会调用局部对象的析构函数。
使用std::unique_ptr示例:
std::unique_ptr ptr = std::make_unique(20);if (some_error) throw std::runtime_error(“error”);// 不需要手动delete,异常抛出时ptr析构自动释放内存
同理,std::shared_ptr在引用计数归零时释放资源,适合共享所有权场景。
构造函数中的异常安全保证
直接使用new可能造成中间状态泄漏:
process(std::unique_ptr(new Foo), std::unique_ptr(new Bar));
虽然unique_ptr能防泄漏,但参数求值顺序未定义,若其中一个构造失败,另一个已创建的对象可能无法被管理。
正确做法是使用工厂函数:
auto foo = std::make_unique();auto bar = std::make_unique();process(std::move(foo), std::move(bar));
确保每个对象在独立语句中创建,避免交叉风险。
异常安全的函数设计建议
编写可能抛出异常的函数时,遵循以下原则:
函数内部使用智能指针管理动态资源返回智能指针而非裸指针,调用方也易于管理避免在析构函数中抛出异常,否则可能引发程序终止使用try-catch捕获异常时,确保智能指针仍能正常析构
例如,在catch块中记录日志后重新抛出,不影响资源释放:
try { … } catch (…) { log(“error”); throw; }
基本上就这些。只要坚持用智能指针替代裸指针,配合异常处理逻辑,C++程序的资源安全性就能大幅提升。不复杂但容易忽略的是构造顺序和异常中立性。掌握这些细节,代码会更健壮。
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