C++中的异常处理

2019-11-06 08:54:35

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供稿：网友

异常处理概念

所有的代码都有可能不按照预定义的方式运行，成为程序异常。

C++中提供了try和catch语句块对可能产生异常的代码进行分开处理：

try语句块处理正常逻辑catch语句块处理异常

C++语言中通过throw语句引发一个异常。

应用举例：这里写图片描述

在上面的例子中，throw扔出的异常值被catch抓到，catch的参数error就是throw扔出的异常值。

throw语句

throw语句用于将异常“对象”抛出。 而且throw抛出的异常必须有catch来进行处理。

throw语句将异常抛出，如果在当前函数中没有try…catch语句能够处理该异常，则当前函数将立即返回。

异常被传递到上层调用函数，仍然需要try…catch语句进行处理，如果上层函数也没有能力处理该异常，则异常继续向更上层函数的函数传递。

如果在函数调用栈中的所有函数都无法处理抛出的异常，则程序异常中止。

try…catch… 语句

同一个try语句块可以跟上多个catch语句块。同一个try语句块可以抛出多种不同类型的异常。不同类型的异常由不同的catch语句块负责处理。异常被抛出后会自上而下逐一匹配catch语句块。

异常匹配时，不会进行默认类型转换。程序会严格匹配每个类型，不会类型转换。

这些异常是通过异常的数据类型进行区分的。

程序代码举例：

#include <cstdlib>#include <iostream>using namespace std;int test(int i){ if( i == 1 ) { throw -1;//抛出 int 型异常 } if( i == 2 ) { throw "ERROR";//抛出字符串型异常 } if( i == 3 ) { throw 0.5;//抛出 double 型异常 }// if( i == 4 )// {// throw 'd';//抛出字符char 型异常，但是没有相应catch，程序退出 // } return i;}int main(int argc, char *argv[]){ for(int i=0; i<5; i++) { try { cout<<test(i)<<endl; } catch(int e) //处理int型异常 { cout<<"Int: "<<e<<endl; } catch(const char* e)//处理字符串型异常 { cout<<"const char*: "<<e<<endl; } catch(double e)//处理double型异常 { cout<<"double: "<<e<<endl; } //没有处理字符类型的catch，因此不能抛出字符类型的异常 } cout << "PRess the enter key to continue ..."; cin.get(); return EXIT_SUCCESS;}

异常处理深入

有时在工程中只关心是否产生了异常，而不关心具体的异常类型。

C++中的catch语句可以使用 … 捕获所有的异常。

如下图所示：这里写图片描述

catch(…)可以捕获所有异常但却无法得到异常信息。 catch(…)一般作为最后一个异常处理块出现。在一些现代的编译器中，如果catch(…)不是最后一个异常处理，程序会报错。

看见代码中的catch就要意识到这里在处理异常情况，而且异常是在对应的try中产生的。

在catch语句块中仍然可以抛出异常，并且需要到外层程序的catch中进行处理。

在catch(…)语句块中，可以通过不带参数的throw语句抛出已经捕获到的捕获的异常。如下图所示：这里写图片描述

异常与对象

不要在构造函数中抛出异常。 在构造函数可能申请系统资源，而在构造函数中抛出异常会导致对象构造不完全。不完全对象的析构函数是不会被调用的，因此可能造成资源泄漏。

如下图所示：这里写图片描述在上面的例子中，在为p分配了20字节的空间之后，抛出异常，无法析构，浪费了20字节的空间。

工程中对异常的应用

在工程中会定义一系列的异常类。通过继承，可以得到一个异常类族。每个类代表工程中可能出现的一种异常类型。为了避免对象构造与拷贝的开销，在定义catch语句块时使用引用作为参数。

在工程中可以使用标准库中的异常类。可将标准库中的异常类作为基类派生新的异常类。标准库中的异常都是从exception类派生的。

exception类有两个主要的分支： logic_error用于描述程序中出现的逻辑错误。如：传递无效参数、除数为0 runtime_error用于描述无法预料的事件所造成的错误。如：内存耗尽，硬件错误

以上两个分支都是exception类派生的两个类。标准库中的异常类：这里写图片描述 logic_ error和runtime_ error都提供了一个参数为字符串的构造函数，这样就可以保持错误信息。通过 what() 成员函数就可以得到错误的信息。

工程应用举例：

#include <cstdlib>#include <iostream>#include <stdexcept>//异常类头文件 using namespace std;//自定义 divide_by_zero（除数为0）异常类//继承自 logic_error 异常类，逻辑错误 class divide_by_zero : public logic_error{public: divide_by_zero(const char* s) : logic_error(s) { }//自定义构造函数，参数列表为父类构造函数 };double Div(double a, double b){ if( (-0.00000001 < b) && ( b < 0.00000001) ) { throw divide_by_zero("Divide by zero..."); //抛出异常，异常参数为自定义的异常类 } return a / b;}int main(int argc, char *argv[]){ try { cout<<Div(1, 0)<<endl; } catch(exception& e)//赋值兼容性原则，接收所有的异常类 { cout<<e.what()<<endl;//打印出字符串 } cout << "Press the enter key to continue ..."; cin.get(); return EXIT_SUCCESS;}