Какво знаете за гаранциите за сигурност на…

Гарантиите за безопасност на изключенията определят поведението на функцията при възникване на изключение. Различават се четири нива на гаранции:

Базова гаранция (Basic guarantee): Ако функцията хвърли изключение, програмата остава в валидно състояние. Ресурсите не се губят (например, паметта се освобождава), но точната стойност на обектите може да е неизвестна. Възможно е да продължите да работите с приложението.

// Пример за базова гаранция
void basic_guarantee_function(std::vector<int>& vec, int value) {
    // Могат да възникнат изключения при вмъкване
    vec.push_back(value); 
    // Ако възникне изключение, vec може да бъде в непредсказуемо състояние (частично променено),
    // но паметта, заделена за vec, ще бъде коректно освободена при изход от обхвата.
}

Строга гаранция (Strong guarantee): Ако функцията хвърли изключение, състоянието на програмата остава същото като преди извикването. Всички промени се отменят.

// Пример за строга гаранция
// Използваме идиома Copy-and-Swap за осигуряване на строга гаранция
class Resource {
    int* data;
    size_t size;
public:
    Resource(size_t s) : size(s), data(new int[s]) {}
    ~Resource() { delete[] data; }
    Resource(const Resource& other) : size(other.size), data(new int[other.size]) {
        std::copy(other.data, other.data + size, data); // Може да хвърли изключение
    }
    Resource& operator=(Resource other) // Прехвърляне по стойност
    {
        swap(*this, other); // Не хвърля изключения
        return *this;
    }
    friend void swap(Resource& first, Resource& second) noexcept {
        using std::swap;
        swap(first.data, second.data);
        swap(first.size, second.size);
    }
    // ... други членове
};

void strong_guarantee_function(Resource& res, size_t new_size) {
    Resource temp(new_size); // Ако тук възникне изключение, res няма да се промени
    res = temp;               // Използваме пренатоварения оператор =, който осигурява строга гаранция
}

Гаранция без изключения (No-throw guarantee): Функцията гарантирано не хвърля изключения. Такива функции се означават със спецификатора noexcept.

// Пример без изключения
void no_throw_function() noexcept {
    // Няма операции, които могат да хвърлят изключение
    int a = 5;
    int b = 10;
    int c = a + b;
}

Гаранция за неуспех (Failure guarantee): В контекста на безопасността на изключенията, понякога се споменава този ниво, което означава, че функцията може да остави програмата в неопределено състояние, възможно с изтичане на ресурси или грешки. Това е практически липса на гаранции. Такова поведение трябва да се избягва.

Значението на гаранциите за безопасност на изключенията е в създаването на надежден и предсказуем код, който правилно обработва грешките и управлението на ресурсите дори при възникване на изключения. Изборът на ниво на гаранция зависи от критичността на операцията, разходите за връщане и вероятността за възникване на изключение.

Таблица за сравнение на гаранциите:

Гаранция	Състояние при изключение	Цялостност на данните	Изтичане на ресурси
Базова	Валидна, но неопределена	Не е гарантирано	Не
Строга	Не се променя (като преди извикването)	Запазва се	Не
Без изключения	Никога не се случва (няма изключения)	N/A	N/A
Неуспех (липса)	Неопределена, възможно повреждане или грешки	Не е гарантирано	Възможно

Какво знаете за гаранциите за сигурност на изключенията?