异常安全级别
C++ 标准定义了三种异常安全级别，它们描述了在异常抛出时，函数可以提供的保证：
- 基本保证 (Basic Guarantee)：即使抛出异常，程序的状态仍然保持有效。所有对象都处于可析构的状态，并且不会发生资源泄漏。
- 强异常安全保证 (Strong Guarantee)：如果函数抛出异常，程序的状态保持不变。要么函数成功执行，要么函数没有任何副作用。
- 无异常抛出保证 (No-throw Guarantee)：函数不会抛出任何异常。这是最理想的保证，通常适用于析构函数、移动构造函数和移动赋值运算符等。
确保异常安全的策略
为了编写异常安全的代码，可以遵循以下策略：
- RAII (Resource Acquisition Is Initialization)：利用 RAII 技术来管理资源。通过将资源管理封装在类的构造函数和析构函数中，确保资源在对象创建时获取，在对象销毁时释放，从而避免资源泄漏。
- 避免资源泄漏：确保在任何情况下，包括异常发生时，程序都能正确释放已分配的资源。这包括内存、文件句柄、网络连接等。
- 编写无异常抛出函数：对于某些关键函数，例如析构函数和移动操作符，尽量保证它们不会抛出异常。如果可能，使用
noexcept关键字来声明这些函数。 - 使用事务性操作：将多个操作组合成一个事务，如果事务中的任何一个操作失败，则回滚整个事务，确保数据的一致性。
- 拷贝和交换 (Copy and Swap)：使用拷贝和交换技术来实现强异常安全保证。创建一个对象的拷贝，对拷贝进行修改，如果修改成功，则交换原始对象和拷贝。如果修改失败，则原始对象保持不变。
异常安全与设计原则
异常安全与许多 C++ 设计原则紧密相关。例如，避免使用原始指针，尽量使用智能指针 (如 std::unique_ptr 和 std::shared_ptr) 来管理内存，可以更容易地编写异常安全的代码。此外，遵循单一职责原则和开闭原则，可以使代码更易于维护和测试，从而提高异常安全性。
注意事项
编写异常安全的代码需要仔细考虑异常可能发生的所有情况。在设计和实现类时，要特别注意构造函数、析构函数、赋值操作符和可能抛出异常的函数。理解异常安全的重要性，并采取适当的措施来保证代码的异常安全性，是编写高质量 C++ 代码的关键。
结论
异常安全是衡量 C++ 代码质量的重要标准之一。 通过理解不同的异常安全级别，遵循相关的编程策略，并结合良好的设计原则，可以编写出更加健壮、可靠的 C++ 程序。虽然实现完全的异常安全可能具有挑战性，但努力提升异常安全性可以显著提高程序的稳定性和可维护性。