Declare functions `noexcept` if they won’t emit exceptions

在C++98中，必须写出函数可能抛出的异常类型，如果函数实现有所改变，异常说明也可能需要修改。

从C++11开始，根据函数是否可能抛出异常或从不抛出异常的二分法来区分。noexcept保证函数不会抛出任何异常，同时允许编译器生成更好的目标代码。

noexcept允许编译器生成更好的目标代码。考虑一个不会抛出异常的函数f，两种表达方式如下：

1 2	int f(int x) throw(); //C++98风格，没有来自f的异常 int f(int x) noexcept; //C++11风格，没有来自f的异常

在C++98的异常说明中，调用栈会展开至f的调用者，随后程序被终止。在C++11异常说明中的，调用栈只有在程序执行终止之前才可能展开。因此，在一个noexcept函数中，优化器不需要保证运行时栈处于可展开状态；也不需要保证noexcept函数中的对象按照构造的反序析构。所以：

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RetType function(params) noexcept;  //极尽所能优化
RetType function(params) throw();   //较少优化
RetType function(params);           //较少优化

其次, 对于某些功能, noexcept优化的机会更大。假如有一个std::vector<Widget>。Widget通过push_back一次又一次的添加进std::vector：

std::vector<Widget> vw;
…
Widget w;
…                   //用w做点事
vw.push_back(w);    //把w添加进vw

当std::vector的大小（size）等于它的容量（capacity），他会分配一个新的更大块的内存，并将元素从老内存区移动到新内存区，然后析构老内存区里的对象，这就是 std::vector实现动态扩展的方式。这种方法使得push_back可以提供很强的异常安全保证：如果在复制元素期间抛出异常，std::vector状态保持不变。

在C++11中，移动语义的引入使得上述复制操作能够优化为移动操作，但这会破坏push_back的异常安全保证：异常在移动第n+1个元素时抛出，push_back操作没有完成。但是原始的std::vector已经被修改。

因此，std::vector::push_back通过检查移动操作是否被声明为noexcept。采用“如果可以就移动，如果必要则复制”策略。

swap函数是noexcept的另一个绝佳用地。标准库的swap是否noexcept有时依赖于用户定义的swap是否noexcept。比如，数组和std::pair的swap声明如下：

template <class T, size_t N>
void swap(T (&a)[N],
          T (&b)[N]) noexcept(noexcept(swap(*a, *b)));  //见下文

template <class T1, class T2>
struct pair {
    …
    void swap(pair& p) noexcept(noexcept(swap(first, p.first)) &&
                                noexcept(swap(second, p.second)));
};

高层次数据结构是否noexcept取决于它的构成部分的那些低层次数据结构是否noexcept。

大多数函数都是异常中立的，即缺少noexcept。这些函数自己不抛异常，但是它们内部的调用可能抛出。也就是说在当前这个函数内不处理异常，但是又不立即终止程序，而是让调用这个函数的函数处理异常。

默认情况下，内存释放函数和析构函数——不管是用户定义的还是编译器生成的——都是隐式noexcept。

一些库接口设计者会区分有宽泛契约（wild contracts）和严格契约（narrow contracts）的函数。有宽泛契约的函数没有前置条件。这种函数不管程序状态如何都能调用，它对调用者传来的实参不设约束。反之，没有宽泛契约的函数就有严格契约。对于这些函数，如果违反前置条件，结果将会是未定义的。

假如有一个形参为std::string的函数f，并且假定这个函数f决不引发异常。那么f应该被声明为noexcept。但是这个函数有一个前提条件: 传入的字符串长度不能超过32个字符。因此在窄契约中, noexcept 只是有条件的 noexcept。

1 2	void f(const std::string& s) noexcept; //前置条件： //s.length() <= 32

重点

noexcept标记符是函数接口的一部分。
noexcept 函数比non-noexcept 函数更容易优化。
noexcept 对于移动语义, swap, 内存释放函数和析构函数特别有用。
大多数函数都是异常中立(可能抛也可能不抛异常)的, 而不是 noexcept。

Declare functions noexcept if they won’t emit exceptions

Declare functions `noexcept` if they won’t emit exceptions