C 错误处理

C 错误处理

C 语言不提供对错误处理的直接支持,但是作为一种系统编程语言,它以返回值的形式允许您访问底层数据。在发生错误时,大多数的 C 或 UNIX 函数调用返回 1 或 NULL,同时会设置一个错误代码 errno,该错误代码是全局变量,表示在函数调用期间发生了错误。您可以在 errno.h 头文件中找到各种各样的错误代码。

所以,C 程序员可以通过检查返回值,然后根据返回值决定采取哪种适当的动作。开发人员应该在程序初始化时,把 errno 设置为 0,这是一种良好的编程习惯。0 值表示程序中没有错误。

errno、perror() 和 strerror()

C 语言提供了 perror() 和 strerror() 函数来显示与 errno 相关的文本消息。

  • perror() 函数显示您传给它的字符串,后跟一个冒号、一个空格和当前 errno 值的文本表示形式。
  • strerror() 函数,返回一个指针,指针指向当前 errno 值的文本表示形式。

让我们来模拟一种错误情况,尝试打开一个不存在的文件。您可以使用多种方式来输出错误消息,在这里我们使用函数来演示用法。另外有一点需要注意,您应该使用 stderr 文件流来输出所有的错误。

举例:

#include 
#include 
#include 
 
extern int errno ;
 
int main ()
{
   FILE * pf;
   int errnum;
   pf = fopen ("unexist.txt", "rb");
   if (pf == NULL)
   {
      errnum = errno;
      fprintf(stderr, "错误号: %d\n", errno);
      perror("通过 perror 输出错误");
      fprintf(stderr, "打开文件错误: %s\n", strerror( errnum ));
   }
   else
   {
      fclose (pf);
   }
   return 0;
}

当上面的代码被编译和执行时,它会产生下列结果:

错误号: 2
通过 perror 输出错误: No such file or directory
打开文件错误: No such file or directory

捕获异常

我们可以借助 C++ 异常机制来捕获上面的异常,避免程序崩溃。捕获异常的语法为:

try{
// 可能抛出异常的语句
}catch(exceptionType variable){
// 处理异常的语句
}

try和catch都是 C++ 中的关键字,后跟语句块,不能省略{ }

。try 中包含可能会抛出异常的语句,一旦有异常抛出就会被后面的 catch 捕获。从 try 的意思可以看出,它只是“检测”语句块有没有异常,如果没有发生异常,它就“检测”不到。catch 是“抓住”的意思,用来捕获并处理 try 检测到的异常;如果 try 语句块没有检测到异常(没有异常抛出),那么就不会执行 catch 中的语句。

这就好比,catch 告诉 try:你去检测一下程序有没有错误,有错误的话就告诉我,我来处理,没有的话就不要理我!

**catch 关键字后面的exceptionType variable
**

指明了当前 catch 可以处理的异常类型,以及具体的出错信息。我们稍后再对异常类型展开讲解,当务之急是演示一下 try-catch 的用法,先让读者有一个整体上的认识。

【例2】加入捕获异常的语句:

#include 
#include 
#include 
using namespace std;

int main(){
 string str = "http://c.biancheng.net";
 
 try{
 char ch1 = str[100];
        cout<头文件中
        cout<<"[2]out of bound!"<

运行结果:

[2]out of bound!

可以看出,第一个 try 没有捕获到异常,输出了一个没有意义的字符(垃圾值)。因为[ ]

不会检查下标越界,不会抛出异常,所以即使有错误,try 也检测不到。换句话说,发生异常时必须将异常明确地抛出,try 才能检测到;如果不抛出来,即使有异常 try 也检测不到。所谓抛出异常,就是明确地告诉程序发生了什么错误。

第二个 try 检测到了异常,并交给 catch 处理,执行 catch 中的语句。需要说明的是,异常一旦抛出,会立刻被 try 检测到,并且不会再执行异常点(异常发生位置)后面的语句。本例中抛出异常的位置是第 17 行的 at() 函数,它后面的 cout 语句就不会再被执行,所以看不到它的输出。

说得直接一点,检测到异常后程序的执行流会发生跳转,从异常点跳转到 catch 所在的位置,位于异常点之后的、并且在当前 try 块内的语句就都不会再执行了;即使 catch 语句成功地处理了错误,程序的执行流也不会再回退到异常点,所以这些语句永远都没有执行的机会了。本例中,第 18 行代码就是被跳过的代码。

执行完 catch 块所包含的代码后,程序会继续执行 catch 块后面的代码,就恢复了正常的执行流。

为了演示「不明确地抛出异常就检测不到异常」,大家不妨将第 10 行代码改为char ch1 = str[100000000];

,访问第 100 个字符可能不会发生异常,但是访问第 1 亿个字符肯定会发生异常了,这个异常就是内存访问错误。运行更改后的程序,会发现第 10 行代码产生了异常,导致程序崩溃了,这说明 try-catch 并没有捕获到这个异常。

关于「如何抛出异常」,我们将在下节讲解,这里重点是让大家明白异常的处理流程:

抛出(Throw)--> 检测(Try) --> 捕获(Catch)


发生异常的位置

异常可以发生在当前的 try 块中,也可以发生在 try 块所调用的某个函数中,或者是所调用的函数又调用了另外的一个函数,这个另外的函数中发生了异常。这些异常,都可以被 try 检测到。

  1. 下面的例子演示了 try 块中直接发生的异常:
#include 
#include 
#include 
using namespace std;

int main(){
 try{
 throw "Unknown Exception"; //抛出异常
        cout<<"This statement will not be executed."<

运行结果:

Unknown Exception

throw

关键字用来抛出一个异常,这个异常会被 try 检测到,进而被 catch 捕获。关于 throw 的用法,我们将在下节深入讲解,这里大家只需要知道,在 try 块中直接抛出的异常会被 try 检测到。

  1. 下面的例子演示了 try 块中调用的某个函数中发生了异常:
#include 
#include 
#include 
using namespace std;

void func(){
 throw "Unknown Exception"; //抛出异常
    cout<<"[1]This statement will not be executed."<

运行结果:

Unknown Exception

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