19. 异常处理

devtools/2024/11/13 15:53:26/

一、什么是异常

  程序在运行过程之中,不可避免的出现一些错误,比如:使用了没有赋值的变量、使用了不存在的索引、除 0 等等。这些错误在程序中,我们称之为异常。程序运行过程中,一旦出现异常将会导致程序立即终止,异常以后的代码全部都不会执行。

二、异常的传播

  当在函数中出现异常时,如果在函数中对异常进行了处理,则异常不会继续传播。如果函数中不会对异常进行处理,,则异常会继续向函数调用处传播。如果函数调用处处理了异常,则不再传播,如果没有则继续向调用处传播。直到传递到 main() 函数中,如果依然没有处理,则程序终止,并显示异常信息。

  当程序运行过程中出现异常以后,所有的异常信息会被保存在一个专门的异常对象,而异常传播时,实际上就是异常对象抛给了调用处。

#include <iostream>
#include <vector>using namespace std;int main(void)
{vector<int> array(3, 10);array.at(4) = 100;return 0;
}

三、异常处理机制

  程序运行时出现异常,目的并不是让程序直接终止。C++ 是希望在出现异常时,我们可以编写代码来对异常进行处理。遇到异常时,C++ 中有两种处理机制。

3.1、try…catch机制

  在 C++ 中,提供 try…catch 语句捕获并处理异常。在使用时,把可能产生异常的代码放在 try 子句中,把处理结果放在 catch 子句中。这样,当 try 子句中的代码块出现异常时,就会执行 catch 语句块中的内容。如果 try 语句块中代码没有异常,那么 catch 语句块不会执行。这样我们就可以通过代码来处理异常,避免因为一个异常导致整个程序的终止。如果 catch 后面的括号不使用具体的异常类型,而使用 … 代替具体异常类型,则此时它会捕获所有的异常。

try
{// 代码块(可能出现异常的代码)
} 
catch (异常类型 异常对象名)
{// 代码块(出现错误以后的处理方式)
}
catch (异常类型 异常对象名)
{// 代码块(出现错误以后的处理方式)
}
catch (...)
{// 代码块(出现错误以后的处理方式)
}
#include <iostream>
#include <vector>using namespace std;int main(void)
{vector<int> array(3, 10);try{array.at(4) = 100;}catch(exception & e){cerr << e.what() << '\n';}cout << "Hello world" << endl;return 0;
}

在使用 try…catch 语句捕获异常时,当程序出现异常并处理完后,程序继续执行;

3.2、throw机制

  如果某个函数或方法可能会产生异常,但不想在当前函数或方法中处理这个异常,则可以使用 throw 语句在函数或方法中抛出异常。

throw 异常描述

  如果异常类型名为可选参数,它用于指定抛出的异常名称以及异常信息的相关描述。如果省略,就会把当前的错误原样抛出。异常描述也可以省略,如果省略,则在抛出异常时,不附带任何描述信息。

#include <iostream>using namespace std;int main(void)
{int num1 = 0, num2 = 0;cout << "Enter two numbers: " << endl;cin >> num1 >> num2;try{if (num2 == 0){throw runtime_error("Division by zero");}cout << num1 / num2 << endl;}catch(exception & e){cerr << e.what() << '\n';}return 0;
}

四、C++标准异常

  C++ 提供了一个 exception 头文件,它里面定义了 exception 类,C++ 可以把它用作其它异常类的基本。代码可以引发 exception 异常,也可以将 exception 类用作基类。

  头文件 stdexcept 定了了其它几个异常类。该文件定义了 logic_error 和 runtime_error 类,它们都是以公有方式从 exception 派生而来的额。这些类的构造函数接受一个 string 对象作为参数,该参数提供了方法 what() 以 C-风格字符串方式返回的字符数据。login_error 异常表明存在可以通过编程修复的问题,而 runtime_error 系列异常描述了可能在运行期间发生但难以预计和防范的错误。

  异常 invalid_argument 指出给函数传递了一个意外的值。异常 length_error 用来指出没有足够的空间来执行所需的操作。异常 out_of_bands 通常用于指示索引错误。

  一般而言,不同的变量具有不同的存储范围。如果计算的结果比这个范围的最小值还小时,将会导致下溢错误,比这个范围最大值还大的话,将会导致上溢错误。如果计算结果可能不在函数的允许范围之内,但没有发生上溢或下溢错误,在这种情况下,可以使用 range_error 异常。

五、自定义异常类

  我们也可以自定义异常类,只需要创建一个类继承 exception 类即可。

class AgeNegativException : public exception
{
public:const char * what(void) const throw(){return "年龄不能为负";}
};
#include <iostream>using namespace std;class NegativException : public exception
{
public:const char * what(void) const throw(){return "年龄不能为负";}
};int main(void)
{int age = 0;cout << "请输入年龄: " << endl;cin >> age;try{if (age < 0){NegativException error;throw error;}}catch(NegativException &e){cerr << e.what() << '\n';}return 0;
}

六、noexcept关键字的使用

  在 C++ 11 中,noexcept 关键字是一个异常指示符,用来告诉编译器函数不会抛出异常,编译器可以进行更多的优化。

void func() noexcept; // 表示func不会抛出异常
#include <iostream>using namespace std;class MyClass 
{
public:MyClass(void) noexcept ;~MyClass(void) noexcept ;
};MyClass::MyClass() noexcept 
{std::cout << "Constructor called" << std::endl;
}MyClass::~MyClass(void) noexcept 
{cout << "Destructor called" << endl;
}int main(void) 
{MyClass obj;return 0;
}

http://www.ppmy.cn/devtools/133690.html

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