【C++】异常机制

异常

• 一、传统的处理错误的方式
• 二、C++异常概念
• 三、异常的使用
• • 1. 异常的抛出和捕获
  • • （1）异常的抛出和匹配原则
    • （2）在函数调用链中异常栈展开匹配原则
    • 2. 异常的重新抛出
    • 3. 异常安全
    • 4. 异常规范
    • 四、自定义异常体系
    • 五、C++ 标准库的异常体系
    • 六、异常的优缺点
    • • 1. C++异常的优点
      • 2. C++异常���缺点

        一、传统的处理错误的方式

        C语言传统的错误处理机制：

        1. 终止程序，如 assert，缺陷：用户难以接受。如发生内存错误，除 0 错误时就会终止程序。
        2. 返回错误码，缺陷：需要用户自己去查找对应的错误。如系统的很多库的接口函数都是通过把错误码放到 errno 中，表示错误。

        实际中C语言基本都是使用返回错误码的方式处理错误，部分情况下使用终止程序处理非常严重的错误。

        二、C++异常概念

        异常是一种处理错误的方式，当一个函数发现自己无法处理的错误时就可以抛出异常，让函数的直接或间接的调用者处理这个错误。

        • 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: 在你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，可以有多个 catch 进行捕获。
        • 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。

          如果有一个块抛出一个异常，捕获异常的方法会使用 try 和 catch 关键字。try 块中放置可能抛出异常的代码，try 块中的代码被称为保护代码。使用 try/catch 语句的语法如下所示：

          try{// 保护的标识代码}catch (ExceptionName e1){// catch 块}catch (ExceptionName e2){// catch 块}catch (ExceptionName eN){// catch 块}

          三、异常的使用

          1. 异常的抛出和捕获

          （1）异常的抛出和匹配原则

          1. 异常是通过抛出对象而引发的，该对象的类型决定了应该激活哪个 catch 的处理代码。
          2. 被选中的处理代码是调用链中与该对象类型匹配且离抛出异常位置最近的那一个。
          3. 抛出异常对象后，会生成一个异常对象的拷贝，因为抛出的异常对象可能是一个临时对象，所以会生成一个拷贝对象，这个拷贝的临时对象会在被 catch 以后销毁。（这里的处理类似于函数的传值返回）
          4. catch(…) 可以捕获任意类型的异常，问题是不知道异常错误是什么。
          5. 实际中抛出和捕获的匹配原则有个例外，并不都是类型完全匹配，可以抛出的派生类对象，使用基类捕获，这个在实际中非常实用，我们后面会详细介绍这个。

          （2）在函数调用链中异常栈展开匹配原则

          1. 首先检查 throw 本身是否在 try 块内部，如果是再查找匹配的 catch 语句。如果有匹配的，则调到 catch 的地方进行处理。
          2. 没有匹配的 catch 则退出当前函数栈，继续在调用函数的栈中进行查找匹配的 catch。
          3. 如果到达 main 函数的栈，依旧没有匹配的，则终止程序。上述这个沿着调用链查找匹配的 catch 子句的过程称为栈展开。所以实际中我们最后都要加一个 catch(…) 捕获任意类型的异常，否则当有异常没捕获，程序就会直接终止。
          4. 找到匹配的 catch 子句并处理以后，会继续沿着 catch 子句后面继续执行。

          例如代码：

          double Division(int a, int b){// 当b == 0时抛出异常if (b == 0)throw "Division by zero condition!";elsereturn ((double)a / (double)b);}void Func(){int x, y;cin >> x >> y;cout