C++のコンストラクタから例外をスローする方法とデストラクタの挙動

概要

C++では、コンストラクタの中からも例外をスロー(throw)することができます。オブジェクトの初期化中にエラーや不正な状態が検出された場合、コンストラクタ内で例外を投げることで、呼び出し元へエラーを適切に通知できます。本記事では、その基本的な仕組みを理解できるシンプルな例を紹介します。

アルゴリズム

クラスの説明と擬似コード:

Begin
    クラスSample1を宣言する。
        Sample1のコンストラクタを宣言する。
            「Construct an Object of sample1」を出力する。
        Sample1のデストラクタを宣言する。
            「Destruct an Object of sample1」を出力する。
    クラスSample2を宣言する。
        Sample2のコンストラクタを宣言する。
            整数型の変数iを宣言する。
            iに7を代入する。
            「Construct an Object of sample2」を出力する。
            変数iをスロー(throw)する。
        Sample2のデストラクタを宣言する。
            「Destruct an Object of sample2」を出力する。
tryブロック:
        クラスSample1のオブジェクトs1を宣言する。
        クラスSample2のオブジェクトs2を宣言する。
catch(int i):
        「Caught」を出力する。
        変数iの値を出力する。
End.

サンプルコード

#include <iostream>
using namespace std;
class Sample1 {
    public:
        Sample1() {
            cout << "Construct an Object of sample1" << endl;
        }
        ~Sample1() {
            cout << "Destruct an Object of sample1" << endl;
        }
};
class Sample2 {
    public:
        Sample2() {
            int i = 7;
            cout << "Construct an Object of sample2" << endl;
            throw i;
        }
        ~Sample2() {
            cout << "Destruct an Object of sample2" << endl;
        }
};
int main() {
    try {
        Sample1 s1;
        Sample2 s2;
    } catch(int i) {
        cout << "Caught " << i << endl;
    }
}

実行結果

Construct an Object of sample1
Construct an Object of sample2
Destruct an Object of sample1
Caught 7

解説：重要なポイント

出力結果に注目してください。Sample2のコンストラクタで例外がスローされると、Sample2のデストラクタは呼び出されません。これは、コンストラクタが最後まで完了していないオブジェクトは「まだ構築されていない」ものとみなされるためです。

一方、それより前に完全に構築が終わっていたSample1のオブジェクトs1については、スタック巻き戻し(stack unwinding)の過程でデストラクタが正しく呼び出されています。この挙動は、RAII(Resource Acquisition Is Initialization)やスマートポインタといったリソース管理手法を設計するうえで非常に重要な概念です。コンストラクタ内で例外を使用する場合は、このデストラクタの呼ばれ方の違いを必ず意識しておきましょう。