Предыстория

Обработка исключений зародилась в таких системах, как PL/1 и Mesa, а затем мигрировала в CLU, Smalltalk, Modula-3, Ada, Eiffel, С++, Python, Java и в появившиеся после Java языки Ruby и С#. Конструкции Java сходны с конструкциями C++, кроме тех аспектов, в которых решения C++ приводили к проблемам.

Обработка исключений была добавлена в C++ на довольно позднем этапе стандартизации. Модель исключений в C++ в основном была заимствована из CLU. Впрочем, в то время существовали и другие языки с поддержкой обработки исключений: Ada, Smalltalk (в обоих были исключения, но отсутствовали их спецификации) и Modula-З (в котором существовали и исключения, и их спецификации).

Следуя подходу CLU при разработке исключений C++, Страуструп считал, что основной целью является сокращение объема кода восстановления после ошибки. Вероятно, он видел немало программистов, которые не писали код обработки ошибок на C, поскольку объем этого кода был устрашающим, а размещение выглядело нелогично. В результате все происходило в стиле C: ошибки в коде игнорировались, а с проблемами справлялись при помощи отладчиков. Чтобы исключения реально заработали, C-программисты должны были писать «лишний» код, без которого они обычно обходились. Таким образом, объем нового кода не должен быть чрезмерным. Важно помнить об этих целях, говоря об эффективности контролируемых исключений в Java.

C++ добавил к идее CLU дополнительную возможность: спецификации исключений, то есть включение в сигнатуру метода информации об исключениях, возникающих при вызове. В действительности спецификация исключения несет двойной смысл. Она означает: «Я возбуждаю это исключение в коде, а вы его обрабатываете». Но она также может означать: «Я игнорирую исключение, которое может возникнуть в моем коде; обеспечьте его обработку». При освещении механизмов исключений мы концентрировались на «обеспечении обработки», но здесь мне хотелось бы поближе рассмотреть тот факт, что зачастую исключения игнорируются, и именно этот факт может быть отражен в спецификации исключения.

В C++ спецификация исключения не входит в информацию о типе функции. Единственная проверка, осуществляемая во время компиляции, относится к согласованному использованию исключений: к примеру, если функция или метод возбуждает исключения, то перегруженная или переопределенная версия должна возбуждать те же самые исключения. Однако, в отличие от Java, компилятор не проверяет, действительно ли функция или метод возбуждают данное исключение, или полноту спецификации (то есть описывает ли она все исключения, возможные для этого метода). Если возбуждается исключение, не входящее в спецификацию, программа на C++ вызывает функцию unexpected() из стандартной библиотеки.

Интересно отметить, что из-за использования шаблонов (templates) спецификации исключений отсутствуют в стандартной библиотеке C++. В Java существуют ограничения на использование параметризованных типов со спецификациями исключений.