深入浅出，从源头消除C++异步回调函数引用传递空指针异常

2024-01-03 16:09:39

问题剖析：追寻异常的根源

情景再现

void AsyncCallback(int* result) {
  if (result == nullptr) {
    throw std::bad_function_call();
  }
  // 对*result进行操作...
}

void SomeFunction() {
  // 创建std::function对象，将AsyncCallback函数作为回调函数
  std::function<void(int*)> callback = AsyncCallback;

  // 异步执行callback函数，并将空指针作为参数
  std::async(std::launch::async, callback, nullptr);
}

异常本质

在上述代码中，我们将空指针（nullptr）作为参数传递给AsyncCallback函数。当std::async函数执行callback时，由于空指针不能被解引用，因此引发了std::bad_function_call异常。

有效方案：杜绝空指针，拥抱安全性

为了避免这种异常，我们需要在引用传递参数时确保其为有效指针。以下是一些实用的解决方案：

1. 严格检查，有效把关

void SomeFunction() {
  // 创建std::function对象，将AsyncCallback函数作为回调函数
  std::function<void(int*)> callback = AsyncCallback;

  // 在调用std::async函数之前，检查参数是否为空指针
  if (result == nullptr) {
    throw std::invalid_argument("result cannot be null");
  }

  // 异步执行callback函数，并将有效指针作为参数
  std::async(std::launch::async, callback, result);
}

2. 巧妙设计，规避问题

另一种有效的方式是，在AsyncCallback函数中使用默认参数，从而避免引用传递空指针的情况。

void AsyncCallback(int* result = nullptr) {
  // ...
}

void SomeFunction() {
  // 创建std::function对象，将AsyncCallback函数作为回调函数
  std::function<void(int*)> callback = AsyncCallback;

  // 异步执行callback函数，无需传递任何参数
  std::async(std::launch::async, callback);
}

深入理解，巩固知识

1. std::bad_function_call异常

std::bad_function_call异常是C++标准库中的一种异常，用于报告函数调用不正确的情况。在C++11中，std::function类被引入，它允许将函数指针作为对象进行传递和存储。当std::function对象被调用时，如果函数指针为空，则会引发std::bad_function_call异常。