带有 std::error_code 的错误堆栈答案

【问题标题】：Error stack with std::error_code带有 std::error_code 的错误堆栈
【发布时间】：2014-02-11 12:17:02
【问题描述】：

对于错误处理，异常对我来说是个问题，因为我的代码将是一个动态链接库。此外，我认为异常只应在特殊情况下使用。但是我会遇到一些可能发生错误的情况，但并不例外。另一个问题是我的库将从 C# 调用。所以在这里对所有错误使用异常似乎不是正确的选择。

但我发现 std::error_code 和 std::error_category 的概念非常令人愉快，并希望在我的应用程序中使用它。不过，我还想提供某种堆栈跟踪以发现错误。

考虑一个例子：用户想要从数据库加载域对象。要加载此域对象，应用程序需要从不同的表中加载行。假设找不到所需的行之一。在这种情况下，数据库层会产生一些 "not found" 错误。如果我将此错误全部传播给用户，则错误消息将不会很有帮助，因为没有人知道 what 没有找到。同样，如果每一层都处理下层的错误并生成相应的新错误，抽象出低级错误，我最终会得到类似“无法从数据库加载”之类的东西，这又不是很有帮助。我想要的是两者兼得。也就是说，每一层都抽象了它从任何较低级别获得的错误，以便能够向最终用户显示描述性消息，但同时我不想丢失有关低级别错误的信息。所以我想要一个错误堆栈跟踪之类的东西。

我考虑从 std::error_code 派生并使用指向底层 std::error_code 的指针和获取所有这些底层对象的方法来扩展类。但是，我不确定这种技术是否是一个好主意，因为我读到在设计 std::error_code 以使其高效时已非常小心。

我们希望 error_code 是一种无需切片且无需堆分配即可复制的值类型，但我们还希望它具有基于错误类别的多态行为。

编辑我现在认为这种技术也会引入切片问题，不是吗？

编辑 2 我现在想通过从 std::error_code 派生来实现它。我的派生类将有一个 boost::optional ，而不是一个指针，什么地方需要堆分配。这样，内部错误代码可以简单地通过复制在堆栈上创建。 boost::optional 可以正确表示不存在的内部错误代码。切片仍然是一个问题，但我想这是可以忽略的，因为将派生类的实例分配给 std::error_code 变量的情况是不必要的，即使发生这种情况，我只会丢失有关内部错误代码的信息。此外，我可以提供从 std::error_code 到没有内部错误代码的派生类的转换。

编辑 3 我没有想到不可能有一个包含 boost::optional 的类。所以现在我看不到在堆上没有分配的情况下我想要的任何可能性。

【问题讨论】：

为什么不用inner_exception() 方法定义自己的std::exception 派生异常类来返回内部异常（源自较低级别）？您的 UI 甚至可能会捕捉到 business_exception，但通过 inner_exception() 导航，您可能会记录每一层中发生的所有事情（好吧，如果您想这样做，可能出于安全原因不要公开基本细节）。
哦，顺便说一句，IMO std::error_code 和 std::error_category 不适合您的场景。应用程序应该使用异常来通知错误，错误代码是非 C++ 环境的遗产（例如操作系统 API 或设备驱动程序）。在这种情况下，IMO 您应该围绕该函数创建一个包装器，用std::error_code 封装其错误代码；使用 C++ish 接口公开它们，然后使用异常管理应用程序中的错误（使用您自己的异常，使用 error_code() 成员获取低级错误代码（如果有）。
我不能使用异常，因为我写的代码应该是动态链接库
如果所有涉及的模块都是 C++ 并且它们使用相同的编译器，则可以使用它们。如果没有，那么即使std::error_code 也不起作用（你必须回到int）。如果出于任何原因您想依赖错误代码（但它们应该仅用于兼容性，IMO），那么您可以应用相同的技术（error_code 是非密封类）
正如我所提到的，例外不是我的选择。

标签： c++ c++11 error-handling

【解决方案1】：

最后我来自std::error_code。我的派生类有一个成员，它是指向同一类的实例的指针。我向该类添加了一个wrap() 方法，该方法将同一类的实例作为参数并在堆上分配它的副本。我的派生类的析构函数确保再次释放内存。我也为这个内部错误代码添加了一个 getter 方法。这样我可以堆叠几个错误代码。缺点是，我需要堆分配，但我只是希望，在我的场景中这不会导致严重的性能问题。我的班级还提供从std::error_code 的转换。

class my_error : public std::error_code
{
public:
    my_error() : std::error_code(), m_innerError(NULL) {};
    my_error( int val, const std::error_category & cat ) : std::error_code(val, cat), m_innerError(NULL) {};
    my_error( std::error_code & error ) : std::error_code(error), m_innerError(NULL) {};
    my_error( const std::error_code & error ) : std::error_code(error), m_innerError(NULL) {};
    ~my_error()
    {
        delete m_innerError;
    }

    template <class ErrorCodeEnum>
    my_error(ErrorCodeEnum e,
                   typename boost::enable_if<std::is_error_code_enum<ErrorCodeEnum> >::type* = 0)
    {
        *this = make_custom_error(e);
    }

    template<typename ErrorCodeEnum>
    typename boost::enable_if<std::is_error_code_enum<ErrorCodeEnum>, error_code>::type &
    operator=( ErrorCodeEnum val )
    {
        *this = make_custom_error(val);
        return *this;
    }

    my_error const * get_inner() const
    {
        return m_innerError;
    };

    void wrap( const my_error & error)
    {
        m_innerError = new my_error(error);
    };

private:
    my_error * m_innerError;
};

【讨论】：