Краткий ответ

Если исключение покидает функцию, объявленную как noexcept, вызывается std::terminate(). Исключение не может быть перехвачено вызывающим кодом через обычный try/catch.

Исключение всё же допустимо выбросить внутри такой функции, если оно будет перехвачено до выхода из функции. Спецификатор noexcept запрещает именно распространение исключения наружу.

Исторический контекст

В старом C++ существовали динамические спецификации исключений, например throw(SomeType). Они описывали допустимые типы исключений, но оказались сложными для поддержки и не давали простого и эффективного контракта о запрете исключений.

В C++11 появился noexcept — явный контракт, что исключение не должно покинуть функцию. Он также позволил стандартной библиотеке выбирать более эффективные операции, например перемещение вместо копирования при расширении контейнера, если перемещающий конструктор гарантированно не выбрасывает исключений.

Постановка проблемы

Вызов std::terminate() при нарушении noexcept обычно завершает процесс. Поэтому объявление функции как noexcept — не способ автоматически обработать исключение и не механизм его преобразования в код ошибки.

Ошибочный noexcept особенно опасен в деструкторах, функциях перемещения и низкоуровневом коде: исключение может привести к немедленному завершению приложения вместо штатного восстановления или передачи ошибки вызывающему коду.

Подробное решение

Если исключение выброшено и перехвачено внутри функции, нарушение контракта не происходит:

#include <stdexcept>

void safe() noexcept {
    try {
        throw std::runtime_error("ошибка");
    } catch (const std::exception&) {
        // Исключение не покинуло safe.
    }
}

void unsafe() noexcept {
    throw std::runtime_error("ошибка");
}

При вызове unsafe исключение начинает распространяться наружу, но до вызывающего try/catch не доходит: стандарт вызывает std::terminate. Конкретный обработчик завершения можно заменить через std::set_terminate, однако это не превращает исключение в обычный управляемый поток выполнения.

noexcept может быть условным: noexcept(выражение) сообщает, может ли выражение выбросить исключение. Результат такого оператора вычисляется на этапе компиляции; он не выполняет выражение во время работы программы.

С C++17 спецификация noexcept является частью типа функции. Указатель на noexcept-функцию можно преобразовать к указателю на потенциально выбрасывающую функцию, но обратное преобразование небезопасно и не допускается без явного корректного соответствия типов.

Компилятор не обязан отвергать сам оператор throw внутри noexcept-функции: такой код может быть оправдан, если исключение перехватывается внутри. Однако компилятор способен предупредить о безусловном нарушении контракта. При срабатывании std::terminate порядок разрушения локальных объектов перед завершением не следует считать переносимым контрактом программы.

Практическое правило: объявляйте функцию как noexcept, только если она действительно не допускает выхода исключения наружу. Если операция может сообщить ошибку исключением, используйте обычную потенциально выбрасывающую функцию либо перехватите исключение внутри и преобразуйте результат в другой канал ошибки.

Ситуация из практики

В компоненте обработки сообщений перемещающий конструктор буфера объявили как noexcept, чтобы контейнер мог перемещать буферы при перераспределении памяти. Позже в него добавили операцию, которая потенциально выбрасывает исключение при обращении к внешнему ресурсу.

Рассматривались два варианта. Сохранить noexcept означало бы сохранить быстрые перемещения, но при ошибке завершать процесс через std::terminate. Удалить noexcept сделало бы ошибку передаваемой, однако контейнер мог бы предпочесть копирование элементов для обеспечения гарантий исключений, что увеличило бы стоимость расширения.

Выбранным решением стало разделить операции: перемещение уже созданного буфера не обращается к внешнему ресурсу и остаётся noexcept, а выделение или подключение ресурса выполняется отдельной потенциально выбрасывающей функцией до помещения объекта в контейнер. Это сохранило безопасное перемещение и позволило штатно обрабатывать ошибки подготовки ресурса.

Что кандидаты часто упускают

Можно ли перехватить исключение из noexcept-функции во внешнем try/catch?

Нет. Как только исключение пытается покинуть noexcept-функцию, вызывается std::terminate, поэтому внешний обработчик не получает управление. Перехват возможен только внутри самой функции или во вложенном вызове, если исключение будет обработано до выхода из неё.

Равнозначны ли noexcept и отсутствие оператора throw в теле функции?

Нет. Отсутствие видимого throw не гарантирует отсутствие исключений: исключение может возникнуть в вызываемой функции, конструкторе, деструкторе или операции выделения памяти. noexcept задаёт проверяемый контракт для всего пути выполнения, а не только для текста непосредственного тела функции.

Почему noexcept важен для перемещающих операций стандартных контейнеров?

При расширении контейнеру нужно перенести существующие элементы в новое хранилище и по возможности сохранить гарантию исключений. Если перемещение элемента потенциально выбрасывает, контейнер часто выбирает копирование, когда оно доступно и безопаснее; если перемещение объявлено noexcept, оно обычно предпочтительнее. Поэтому корректный noexcept может улучшить производительность, но ошибочный контракт превращает исключительную ситуацию в аварийное завершение программы.