Qt 中的异常安全答案

【问题标题】：Exception Safety in QtQt 中的异常安全
【发布时间】：2011-03-09 00:39:11
【问题描述】：

Wikipedia 说“一段代码被称为是异常安全的，如果代码中的运行时故障不会产生不良影响，例如内存泄漏、存储数据乱码或无效输出。异常-即使发生异常，安全代码也必须满足放置在代码上的不变量。”

看来我们需要异常处理来保证异常安全。另一方面，在我看来，异常处理在 Qt 应用程序中并不是很流行。

您在 Qt 中满足异常安全的最佳实践是什么？你用什么来代替异常处理？

【问题讨论】：

QT 是一个非常古老的库，在异常安全方面非常糟糕。考虑所有小部件如何必须进行堆分配，但 RAII 没有智能指针。您可以做的最好的是将它们分配到 auto_ptr 中，并在插入时将内存释放给父级/布局。他们有一些基本的规定，比如 QMutexLocker，因为在互斥锁被锁定时抛出将是灾难性的，但是他们需要提供更多的东西，或者你必须自己做很多工作才能以异常安全的方式使用 qt .
@stinky472：错了。 QSharedPointer
@stinky472：哪些 GUI 工具包允许小部件进行堆栈分配？你为什么要这样做？听起来像是一个“稻草人”的论点。
@KCArpe 声明是“考虑如何必须为所有小部件进行堆分配***但没有用于 RAII 的智能指针。”我不是在抱怨小部件是堆分配的，通过像 QT 这样基于继承和多态的设计，这变得非常重要。我抱怨 QT 的内存管理模型缺乏 RAII 和异常安全性。
看看官方 QT 文档中的这个基本示例：menuBar = new QMenuBar; fileMenu = new QMenu(tr("&File"), this);如果 operator new 在创建 fileMenu 时抛出异常会怎样？糟糕，内存泄漏。同样，QT 并不是为异常安全而设计的。从异常安全的角度来看，即使是诺基亚的例子也不正确。

标签： c++ qt exception exception-handling

【解决方案1】：

我的最佳做法是在基于 Qt 的代码中不使用（或至少尽可能避免使用）C++ 异常，这样处理它们就不是问题了。不过，Qt 并不是真正的原因，我只是觉得异常通常会使事情变得不必要地复杂。但它有助于 Qt 本身主要是无异常问题... :)

【讨论】：

【解决方案2】：

Qt（大部分）不是异常安全的：http://doc.qt.io/archives/4.6/exceptionsafety.html

另一方面，在事件驱动编程中正确处理异常非常困难，所以最好就是在使用Qt的时候避免它们并传递错误码。

【讨论】：

为什么在事件驱动编程中正确处理异常非常困难？

【解决方案3】：

Qt 类是exception neutral，如documentation 中所述。

您应该坚持使用布尔值来处理错误情况，就像 Qt 本身一样。

内部不使用异常是出于可移植性的原因，因为 Qt 必须支持许多不同的平台（可移植性和异常不能很好地混合）。

再次，来自文档：

目前，唯一受支持的从 Qt 中抛出的异常（例如由于内存不足）中恢复的用例是退出事件循环并在退出应用程序之前进行一些清理。典型用例：

QApplication app(argc, argv);
 ...
 try {
     app.exec();
 } catch (const std::bad_alloc &) {
     // clean up here, e.g. save the session
     // and close all config files.

     return 0; // exit the application
 }

【讨论】：

请注意，Qt 的历史可以追溯到新异常出现的时候。 21 世纪的便携性要容易得多。
你说得对，我应该强调这一点。虽然我不太了解异常和 Symbian，尤其是新版本。我知道旧版本使用了截然不同的异常处理机制。
Symbian 很痛苦；鉴于其 1980 年代的 EPOC 根源，这并不奇怪。但Qt 和Symbian 没有相关。 Symbian 起源于 Psion； TrollTech 的 Qt。

【解决方案4】：

C++ 有一个非常强大的异常安全机制。为所有因异常而超出范围的变量运行析构函数。这与 Java 等语言不同，Java 等语言的异常安全要求程序员正确使用 catch 和 finally 子句。

调用析构函数的 C++ 行为与堆栈上的 Qt 对象无缝协作。 Qt 类都有析构函数，没有一个需要手动清理。此外，QSharedPointer<T> 可用于管理堆分配的 Qt 对象；当最后一个指针超出范围时，对象被销毁。这包括指针由于异常而超出范围的情况。

因此，异常安全当然存在于 Qt 中。它只是透明的。

【讨论】：

我认为 QSharedPointer 的问题在于它没有在很多地方使用。例如，QLayout 期望 QWidget* 并期望 QLayout 成为它的内存管理器。我们不能在这里使用 QSharedPointer 因为 QLayout 应该在从布局中删除小部件时删除它。 :-(
作者的原始帖子指出，“只要我看到，异常处理在 Qt 应用程序中不是很流行”，这正是事实。 QSharedPointer 的存在没有任何改变，因为 QT API 及其示例中很少有部分实际使用它。相反，我们有像 QButton* button = new QButton(...); 这样的例子。 QVBoxLayout* 布局 = 新 QVBoxLayout(...);在大多数情况下，该库没有被编码为异常安全的。这是应该解决的问题，让库的更多部分接受和存储 QSharedPointer 将是一个非常好的解决方案。