Что такое ключевое слово noexcept и для чего оно используется?

noexcept - это спецификатор исключений в C++, появившийся в C++11. Он указывает, что функция обещает не генерировать исключений.

Применение:

1. Оптимизация: Компилятор может выполнять оптимизации, зная, что из функции не будет выброшено исключение. Например, он может избежать генерирования кода для раскрутки стека.
2. Улучшение производительности: Перемещение объектов (через конструктор перемещения или оператор присваивания перемещением) может быть значительно быстрее, если эти операции помечены как noexcept, так как это позволяет использовать более эффективные реализации (например, std::vector может менять указатели вместо копирования элементов).
3. Безопасность исключений (Exception Safety): Помогает гарантировать, что определенные операции (особенно перемещение) не приведут к выбросу исключения, что важно для реализации сильной гарантии безопасности исключений ("strong exception safety").
4. Документация: Явно указывает намерение разработчика относительно исключений, делая код более понятным.

Синтаксис:

Применяется к объявлению функции после списка параметров и перед спецификатором const, если применимо, и телом функции.

void foo() noexcept; // Функция обещает не выбрасывать исключения

void bar() noexcept(true); // Эквивалентно noexcept

void baz() noexcept(false); // Функция может выбрасывать исключения (поведение по умолчанию)

// Conditional noexcept:
template<typename T>
void swap(T& a, T& b) noexcept(std::is_nothrow_swappable_v<T>);
// swap будет noexcept, если операция обмена для типа T не выбрасывает исключений

Поведение при нарушении:

Если функция, помеченная как noexcept, все же выбрасывает исключение, программа завершается вызовом std::terminate. Это происходит потому, что компилятор предполагает, что исключений не будет, и не генерирует необходимый код для их обработки.

Отличие от старого throw():

Старый спецификатор throw() (C++98) также указывал, что функция не выбрасывает исключений, но его семантика отличалась. При нарушении throw() вызывалась std::unexpected, а не std::terminate. Кроме того, throw() имел негативные последствия для производительности в некоторых случаях, тогда как noexcept скорее предназначен для оптимизации. С++11 устаревший throw() был заменен на noexcept.