C++核心准则：编译时无法检查的内容应在运行时检查

谁践踏了优雅 2022-11-12 09:57 160阅读 0赞

# 原因 #

在程序中留下难以检测的错误会导致崩溃等不良结果

# 注意 #

理想情况下，我们会在编译时或执行时捕捉错误（不包括程序执行逻辑的错误）。

但是，我们不可能在编译器捕捉出所有的错误，通常也无法做到在执行时检出剩下的所有错误

但是，我们还是应该努力按照可检查的原则写代码，就像有充足的资源（分析程序，执行检查，机器资源、时间）那样。

# 反例 #

// f是分别编译的，而且有可能是动态加载的。
    extern void f(int* p);
    
    void g(int n)
    {
        
        // 错误：元素的数量没有传递给 f()
        f(new int[n]);
    }

在这里，关键信息（元素的数量）已被彻底“模糊”，以至于静态分析可能变得不可行，而动态检查在f()属于ABI的情况下可能非常困难，以至于我们无法“指示”该指针。我们可以将有用的信息嵌入到免费存储中，但这需要对系统甚至对编译器进行全局更改。我们这里的设计使错误检测变得非常困难。

注：ABI（Application Binary Interface）是操作系统为运行在该系统下的应用程序提供的二进制接口。。

# 反例 #

我们当然可以把元素的个数和指针一起传递过去：

// separately compiled, possibly dynamically loaded
    extern void f2(int* p, int n);
    
    void g2(int n)
    {
        
        f2(new int[n], m);  // bad: 有可能将错误的元素数量传递给f()
    }

相比只是传递一个指针然后通过某种（心照不宣）的转换以获取元素个数的方式，将元素个数作为参数传递会比较好（也更常见）。但是正如代码中显示的，一个简单的打字错误就可能导入严重的错误。函数f2()的两个参数之间的关系可以说约定俗成，但还是没有达到明确的程度。

另外，有一点比较含蓄，就是我们可以推断f2()会释放参数管理的内存（抑或这只是调用者的另一个错误？）

# 反例 #

当标准库中的资源管理指针指向一个对象时，如果传递大小信息会导致失败。

// f3s是分别编译的，有可能是动态加载的
    // NB：假设调用代码是ABI兼容的，即使用兼容的C++编译器和相同的stdlib实现。
    extern void f3(unique_ptr<int[]>, int n);
    
    void g3(int n)
    {
        
        f3(make_unique<int[]>(n), m);    // 不好: 分别传递所有权和大小
    }

译者注：代码前的说明只是make\_unique的补充说明，没有看出和本文的主题之间有什么关系。这段代码的问题应该在于同样的大小信息需要两次指定，这同样会带来出错的可能性。

# 示例 #

我们需要将指针和元素数量作为一个整体对象进行传递：

extern void f4(vector<int>&);   // separately compiled, possibly dynamically loaded
    extern void f4(span<int>);      // separately compiled, possibly dynamically loaded
                                    // NB:假设调用代码是ABI兼容的（即使用兼容的C++编译器和相同的stdlib实现）。
    
    void g3(int n)
    {
        
        vector<int> v(n);
        f4(v);                     // 传递参照，保留所有权
        f4(span<int>{
        v});          // 传递快照，保留所有权
    }

这个设计将元素的个数作为对象的一部分，因此不大可能引发错误而且动态（执行时）检查总是可行的，虽然这样做的代价可能十分巨大。

# 示例 #

我们如何即传递所有权又传递用于检查的所有信息？

vector<int> f5(int n)    // OK: move
    {
        
        vector<int> v(n);
        // ... initialize v ...
        return v;
    }
    
    unique_ptr<int[]> f6(int n)    // 不好:n 丢失
    {
        
        auto p = make_unique<int[]>(n);
        // ... initialize *p ...
        return p;
    }
    
    owner<int*> f7(int n)    // 不好:n 丢失，而且有可能会忘记delete
    {
        
        owner<int*> p = new int[n];
        // ... initialize *p ...
        return p;
    }

译者注：第一段代码返回一个vector对象，它即包含指针又包含元素个数；第二段代码返回一个unique\_ptr，所有权移交没有问题了，但是丢失了元素个数信息；第三段代码不但丢失了元素个数信息，而且没有办法保证内存一定会被删除。非常不幸，第三段代码正是我们日常开发中最常见的代码。

[https://blog.csdn.net/sinat\_18811413/article/details/108940235][https_blog.csdn.net_sinat_18811413_article_details_108940235]  
[https://blog.csdn.net/craftsman1970/article/details/103262847][https_blog.csdn.net_craftsman1970_article_details_103262847]

[https_blog.csdn.net_sinat_18811413_article_details_108940235]: https://blog.csdn.net/sinat_18811413/article/details/108940235
[https_blog.csdn.net_craftsman1970_article_details_103262847]: https://blog.csdn.net/craftsman1970/article/details/103262847