effective c++阅读之旅---条款29

为"异常安全"而努力是值得的！

什么是异常安全？
所谓的"异常安全"，往往值得是函数接口的异常安全，它要求函数满足两个条件：
异常抛出时：

1、不泄露任何资源
2、不允许数据被破坏

异常安全分为哪些情况呢？
答：一共由三种情况。1、基本保证 2、强烈保证 3、nothrow保证

1、基本保证什么意思？
异常被抛出，所有数据仍然处于有效状态，对象处于内部的前后一致。但现实状态无法预料

2、强烈保证什么意思？
异常被抛出，如果成功，就是完全成功；如果失败，就回复到之前的状态

3、nothrow保证什么意思？
保证绝不抛出任何异常，总是能够成功。常作用域内置类型（int、指针等）

举例如下：
有个class用来表示带背景图案的GUI菜单，它希望用于多线程环境。

class Menu
{
public:
	void changeBackground(std::istream& imSrc); //改变背景
private:
	Mutex mutex;      //互斥锁
	Image* bgImage;   //背景图片
	int imageChanges; //背景改变次数
}

void Menu::changeBackground(std::istream& imSrc)
{
	lock(&mutex);
	delete bgImage; // flag 
	++imageChanges;
	bgImage = new Image(imSrc);
	unlock(&mutex);
}

从异常安全性来看，这个函数很糟糕，一个条件都没有满足：

• (1)、假设 flag 处抛出异常，则原本对象的数据被破坏
• (2)、因为抛出异常，导致已经lock的互斥锁也没有释放，永远处于加锁状态

那么如何解决(1)的问题?
通过RAII手法，对资源进行封装的使用。
例如：

void Menu::changeBackground(std::istream& imSrc)
{
	Lock m(&mutex);  //Lock包裹互斥锁
	delete bgImage; // flag 
	++imageChanges;
	bgImage = new Image(imSrc);
}

如何解决(2)的问题?
合理并巧妙的安排代码语句的顺序。

class Menu
{
public:
	void changeBackground(std::istream& imSrc); //改变背景
private:
	Mutex mutex;      //互斥锁
	std::shared_ptr bgImage;   //背景图片
	int imageChanges; //背景改变次数
}

void Menu::changeBackground(std::istream& imSrc)
{
	Lock m(&mutex);  //Lock包裹互斥锁
	bgImage.reset(new Image(imSrc)); //这里如果new失败，内部并不会改变原本的bgImage数据
	++imageChanges;
}

上述几乎已经能够达到强烈保证的要求了，但是唯独有一个点没有考虑到，如果Image的构造函数抛出异常，那么原本的istream的流数据状态已经发生改变，所以上述只能算是基本承诺！

那么有什么好的方法能够弥补这一缺陷呢？
通过copy-and-swap技术！
它的原理就是：
1、为打算修改的对象做出一份副本
2、对副本做相应需要的修改
3、将副本和原本的对象进行swap置换

注： 往往针对数据修改的swap，需要数据本身在一个类中，并且拥有这个类实例化的指针才行

举例：

struct PMImpl
{
	std::shared_ptr bgImage;
	int imageChanges;
}

class Menu
{
public:
	void changeBackground(std::istream& imSrc); //改变背景
private:
	Mutex mutex;      //互斥锁
	std::shared_ptr pImpl;
}

void Menu::changeBackground(std::istream& imSrc)
{
	Lock m(&mutex);  //Lock包裹互斥锁
	std::shared_ptr pNew(new PMImpl(*pImpl)); //1、拷贝副本
	
	pNew->bgImage.reset(new Image(imSrc));  //2、对副本修改
	++pNew->imageChanges;
	
	using std::swap;
	swap(pNew,pImpl); //3、进行swap置换
}

综上，这样基本上就达成了我们的强烈保证的目的了

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