C++ 异常处理

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异常是程序在执行期间产生的问题。C++ 异常是指在程序运行时发生的特殊情况，比如尝试除以零的操作。

处理异常的关键字

异常提供了一种转移程序控制权的方式。C++ 异常处理涉及到三个关键字：try、catch、throw。

  • throw: 当问题出现时，程序会抛出一个异常。这是通过使用 throw 关键字来完成的。

  • catch: 在想要处理问题的地方，通过异常处理程序捕获异常。catch 关键字用于捕获异常。catch的形参可以是对象，也可以是引用，也可以是指针。

  • try: try 块中的代码标识将被激活的特定异常。它后面通常跟着一个或多个 catch 块。

例如对于下面的程序

// 处理divide函数可能抛出的异常
try {
divide(8, 2);
} catch (runtime_error& err) {
cout << err.what() << endl;
exit(1);
}

// 有异常处理版本
int divide(int d1, int d2) {
if (d2 == 0)
throw runtime_error(“d2 is zero!”); // 抛出异常
// throw 0;  //只是为了展示内置类型作为异常
return d1 / d2;
}

通常格式为

try
{
   // 保护代码
}catch( ExceptionName e1 ){
  // 处理 e1 异常的代码
}catch( ExceptionName e2){
  // 处理 e2 异常的代码
}
 ...
}catch(...){//捕获一切异常,注意处理异常代码的顺序
  //处理异常 至少应该纪录日志文件
}

注意异常处理代码最后不需要break语句，同时异常处理可以嵌套，也不必在一个程序内完成对异常的全部处理，可以利用throw交给更高层的异常处理程序。

try {
divide(8, 2);
} catch (runtime_error& err) {
cout << err.what() << endl;
throw;  //完成部分处理，然后重新抛出异常，不必一次处理完
}

异常处理的过程

异常对象

标准异常

  • bad_cast：dynamic_cast 转换目标为引用类型，转换失败
  • bad_alloc：不能分配所要求的内存空间
  • runtime_error：只有在运行时才能检测出的问题
    • overflow_error：计算上溢
    • underflow_error：计算下溢
    • range_error：生成的结果超出了有意义的值域范围
  • logic_error：程序逻辑错误
    • domain_error：执行一段程序所需要的先决条件不满足
    • invalid_argument：无效参数
    • out_of _range：使用一个超出有效范围的值
    • length_error：试图创建一个超出该类型最大长度的对象

虚成员函数： virtual const char* what() const noexcept;

//noexcept保证该函数不会抛出异常,what() 是异常类提供的一个公共方法，已被所有子异常类重载,将返回异常产生的原因。

自定义异常类

实际应用时的应用程序通常会自定义异常类，可以通过继承和重载exception来定义新的异常

class MyExcepation : public runtime_error {
public:
explicit MyExcepation(const string &s) : runtime_error(s){}//继承
const char* what() const {//重写
    return "MyExcepation";
}
};

异常对象

异常对象是一种特殊的对象，编译器使用异常抛出throw表达式来对
异常对象进行拷贝初始化

throw runtime_error("error");

异常对象位于编译器管理的空间中，以确保无论最终调用的是哪个
catch 子句，都能访问该空间。当异常处理完毕后，异常对象被销毁。如果该表达式是类类型，则该类必须有一个可用的拷贝构造函数和析构函数。

注意，不要在throw语句中抛出局部变量的指针，极其容易出错。

抛出一个表达式时，该表达式的静态编译类型将决定异常对象的类型，故当throw的是基类指针时，而该指针指向的对象为派生类，将对派生类进行切割，只有基类的部分被切割。

异常类型的匹配

在异常和catch异常声明的匹配中，绝大多数
的类型转换不被允许，只允许以下几种:

  • 从非const类型到const类型的类型转换
  • 从派生类到基类的类型转换
  • 数组被转换成指向数组类型的指针，函数被转换
    成指向该函数类型的指针

析构函数与异常机制

  • C++不禁止析构函数向外界抛出异常，但析构函
    数被期望不向外界函数抛出异常，析构函数中向
    函数外抛出异常，将直接调用terminator()系统函
    数终止程序
  • 如果一个析构函数内部抛出了异常，就应该在析
    构函数的内部捕获并处理该异常，不应该让异常
    被抛出析构函数之外
  • 所有标准类库都能确保它们的析构函数不会引发
    异常

禁止异常处理机制

使用 noexcept关键字，明确本函数不会抛出异常，若该函数运行时抛出异常，将终止程序的执行，可用于阻止异常的传播

int div(int d1, int d2) noexcept
{
if (d2 == 0)
//编译器不检查noexcept的函数是不是含有抛出异常的语句
throw runtime_error("d2 is zero!");
return d1/d2;
}
posted @ 2020-06-07 13:07  海物chinono  阅读(204)  评论(0)    收藏  举报