为什么 Try-Catch 块会影响封闭范围内的变量？

Question

为什么外部的temp 在捕获到第一个异常后变为空？

#include <iostream>
int main()
{
    std::string temp("exception");
    int value;
    while(std::cin>> value && value != 0)
    {
         try{
              if(value > 9) throw temp;
              else std::cout << value << "\n";
            }
         catch(std::string temp)
         {
              std::cout << temp << "\n";
         }
    }

    return 0;
}

输入：

1
2
11
13

输出：

1
2
exception
// Printing Empty string

预期输出：

1
2
exception
exception

我用 g++ 7.3.0 编译我的代码。

Answer 1

这似乎是 GCC 的复制省略实现中的一个错误。 C++ 标准规定如下：

[class.copy.elision]（强调我的）

这种复制/移动操作的省略，称为复制省略，是 在以下情况下允许（可以结合到 消除多个副本）：

• 在 throw 表达式中，当操作数是非易失性自动对象的名称时（函数或 catch 子句除外） 参数）其范围不超出 最里面的封闭try-block（如果有的话），复制/移动 从操作数到异常对象的操作可以省略 将自动对象直接构造到异常对象中

在以下复制初始化上下文中，移动操作可能 用于代替复制操作：

• 如果 throw 表达式的操作数是非易失性自动对象的名称（函数或 catch 子句参数除外） 其范围不超出最里面的封闭 try 块的末尾（如果有），

这是一系列优化，允许避免或尽可能高效地完成异常对象的复制初始化。现在，std::string 移动构造的常见实现是将源字符串留空。这似乎正是您的代码发生的情况。外部作用域中的temp 被移出（并留空）。

但这不是预期的行为。 temp 的范围超过（到目前为止）它被抛出的 try 块。所以 GCC 没有业务对其应用复制省略。

一种可能的解决方法是将temp 的声明放在while 循环中。这在每次迭代时都会初始化一个新的 std::string 对象，因此即使 GCC 离开它，它也不会被注意到。

cmets 中提到了另一种解决方法，即使外部 temp 成为 const 对象。这将强制进行复制（因为移动操作需要非常量源对象）。

Answer 2

我不确定它是否是另一个答案中提到的错误，但是在处理异常一次后，catch 块正在更改/省略 temp 的内容。下面的代码解决了这个问题。将temp 设为const 以解决此问题。

#include <iostream>
    int main()
    {
        const std::string temp("exception");
        int value;
        while(std::cin>> value && value != 0)
        {
             try{
                  if(value > 9) throw temp;
                  else std::cout << value << "\n";
                }
             catch(std::string temp){
                  std::cerr << temp << "\n";
                  }
        }

        return 0;
    }