文章目录
- C语言传统处理异常的方式
- C++异常概念
- 异常的用法
- 异常的抛出和捕获
- 异常的重新抛出
- 异常安全
- 异常规范
- 自定义异常体系
- 标准库异常体系
- 异常的优缺点
C语言传统处理异常的方式
传统的错误处理机制:
- 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
。 - 返回错误码,缺陷:
需要程序员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。
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: 在您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:
异常的用法
异常的抛出和捕获
异常的抛出和匹配原则
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。
- 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。
- 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)
- 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。 - 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,我们后面会详细讲解这个。
在函数调用链中异常栈展开匹配原则
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。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。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。- 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
。
示例:
场景一:抛出字符串异常
场景二:抛出整形异常
场景三:抛出未知异常
再加一个Func3()。
场景四:抛出类异常
异常的重新抛出
有可能单个的catch不能完全处理一个异常
,在进行一些校正处理以后,希望再交给更外层的调用链函数来处理,catch则可以通过重新抛出将异常传递给更上层的函数进行处理
。
异常安全
异常规范
自定义异常体系
实际使用中很多公司都会自定义自己的异常体系进行规范的异常管理
,因为一个项目中如果大家随意抛异常,那么外层的调用者基本就没办法玩了,所以实际中都会定义一套继承的规范体系
。这样大家抛出的都是继承的派生类对象,捕获一个基类就可以了
标准库异常体系
实际中我们可以可以去继承exception类实现自己的异常类。但是实际中很多公司像上面一样自己定义一套异常继承体系。因为C++标准库设计的不够好用。
异常的优缺点
C++异常的优点:
- 异常对象定义好了,相比错误码的方式
可以清晰准确的展示出错误的各种信息,甚至可以包含堆栈调用的信息,
这样可以帮助更好的定位程序的bug。 - 返回错误码的传统方式有个很大的问题就是,
在函数调用链中,深层的函数返回了错误,那么我们得层层返回错误,最外层才能拿到错误
。 - 很多的第三方库都包含异常,比如boost、gtest、gmock等等常用的库,那么我们使用它们也需要使用异常。
部分函数使用异常更好处理,
比如构造函数没有返回值,不方便使用错误码方式处理。比如T& operator这样的函数,如果pos越界了只能使用异常或者终止程序处理,没办法通过返回值表示错误。
总结:异常总体而言,利大于弊,所以工程中我们还是鼓励使用异常的。另外OO(面向对象)的语言基本都是用异常处理错误,这也可以看出这是大势所趋。