C++异常处理：logic_error、runtime_error

C++异常处理：logic_error、runtime_error

C++标准异常类的关系如下：基类是exception，他有4个派生类：bad_alloc，bad_cast，runtime_error，logic_error；

runtime_error有3个派生类：overflow_error、underflow_error、range_error；

logic_error有4个派生类：domain_error、invalid_argument、length_error以及out_of_range。

逻辑错误指的的是在程序执行前多半能推断出来，这里的推断指的应该是有的时候编译器能够指出部分的逻辑错误(以警告信息的方式)，但是多半的逻辑错误要靠程序员自己来发现，典型的示例就是对某个程序片段应满足的前条件(precondition)的违背，或者违背了某些类的不变量的范围约束，给函数sqrt()传入负数出现的就是逻辑错误，违背了precondition。运行时错误指的的是只有当程序运行的过程中才能发现的错误。在程序运行之前看不出问题，例如栈的上溢和下溢，例如给std::exp()传入过大的参数，会产生溢出的错误，即属于运行时错误。
通常我们会想既然逻辑错误在运行之前就能发现，为什么不在运行之前就把它处理好呢？ 程序员往往在开发阶段用assert来消除许多的逻辑错误。比较麻烦的情况是，当逻辑错误的种类太多太杂的时候，用代码不停地条件判断，而且有很多的逻辑错误很难发现(是人就会犯错:))。还不如直接抛出异常，通过异常处理来的直接简单。关于各种runtime_error和logic_error错误的示例，微软的MSDN给出了一些简单的代码，查看这些代码可以有一些理性的认识。
从它们派生类的命名可以大致了解到它们区别。

C++语言本身或标准程序库所抛出的所有异常，都派生自基类exception。这是其他数个标准异常类别的基类，它们共同构成一个类体系：

这些标准异常类别分为三组：
（1）语言本身所支持的异常

此类异常用以支撑某些语言特性。主要包括：
bad_alloc：new操作失败会抛出。
bad_cast：执行期间加在一个引用上面的动态性型别转换操作失败时抛出。
bad_typeid：执行RTTI时，交给typeid的参数为零或空指针时抛出
bad_exception：非预期的异常

（2）C++标准程序库发出的异常

总是派生自logic_error。逻辑错误是由于程序内部逻辑而导致的错误。逻辑错误是可以避免的，且在程序开始执行之前，能够被检测到。
C++标准库中定义的逻辑错误如下：

class logic_error : public exception {
public:
  explicit logic_error (const string& what_arg);
};
 
class invalid_argument : public logic_error {
public:
  explicit invalid_argument (const string& what_arg);
};
 
class out_of_range : public logic_error {
public:
  explicit out_of_range (const string& what_arg);
};
 
class length_error : public logic_error {
public:
  explicit length_error (const string& what_arg);
};
 
class domain_error : public logic_error {
public:
  explicit domain_error (const string& what_arg);
};
错误分类解释及举例：

domain_error：专业领域内的范畴 invalid_argument：无效参数，比如讲bitset以char而非0或1进行初始化 length_error：可能超越了最大极限，比如对着某个字符串附加太多字符。 out_of_range：参数不再预期范围内。例如在诸如array的容器或字符串string中采用一个错误索引。

（3）程序作用域之外发出的异常
总是派生自runtime_error，用来指出“不在程序范围内，且不容易回避”的事件。此类错误只在程序执行时才是可检测的。C++标准库中的定义如下：

class runtime_error : public exception 
{
public:
  explicit runtime_error (const string& what_arg);
};
 
class range_error : public runtime_error 
{
public:
  explicit range_error (const string& what_arg);
};
 
class overflow_error : public runtime_error {
public:
  explicit overflow_error (const string& what_arg);
};
 
class underflow_error : public runtime_error 
{
public:
  explicit underflow_error (const string& what_arg);
};
range_error：内部计算时发生区间错误
overflow_error：算数运算时发生上溢
underflow_error：算数运算时发生下溢

实例代码：
#include
#include
#include
#include
#include
#include

using namespace std;

//自定义配置器，vector分配空间使用
template
class stingyallocator : public allocator<_Ty>
{
public:
   template
    struct rebind 
    {
          typedef stingyallocator other;
    };

   size_t max_size( ) const
   {
         return 10;
   };
};

int main()
{
    //逻辑错误：out_of_range
    try 
    {
      string str( "Micro" );
      string rstr( "soft" );
      str.append( rstr, 5, 3 );
      cout << str << endl;
   }
   catch ( exception &e ) 
   {
      cerr << "Caught: " << e.what( ) << endl;
      cerr << "Type: " << typeid( e ).name( ) << endl << endl;
   };

   //逻辑错误：length_error
   try
   {
      vector > myv;
      for ( int i = 0; i < 11; i++ )
        myv.push_back( i );
   }
   catch ( exception &e )
   {
      cerr << "Caught " << e.what( ) << endl;
      cerr << "Type " << typeid( e ).name( ) << endl << endl;
   };

   //逻辑错误：invalid_argument
   try
   {
      bitset< 32 > bitset( string( "11001010101100001b100101010110000") );
   }
   catch ( exception &e )
   {
      cerr << "Caught " << e.what( ) << endl;
      cerr << "Type " << typeid( e ).name( ) << endl << endl;
   };

   //逻辑错误：domain_error
   try
   {
      throw domain_error( "Your domain is in error!" );
   }
   catch (exception &e)
   {
      cerr << "Caught: " << e.what( ) << endl;
      cerr << "Type: " << typeid(e).name( ) << endl << endl;
   };

   //运行时错误：range_error
    try
   {
      throw range_error( "The range is in error!" );
   }
   catch (exception &e)
   {
      cerr << "Caught: " << e.what( ) << endl;
      cerr << "Type: " << typeid( e ).name( ) << endl << endl << endl;
   };

   //运行时错误：underflow_error
   try
   {
      throw underflow_error( "The number's a bit small, captain!" );
   }
   catch ( exception &e ) {
      cerr << "Caught: " << e.what( ) << endl;
      cerr << "Type: " << typeid( e ).name( ) << endl << endl;
   };

    //运行时错误：overflow_error
    try
    {
        bitset< 33 > bitset;
        bitset[32] = 1;
        bitset[0] = 1;
        unsigned long x = bitset.to_ulong( );
    }
    catch(exception &e)
    {
        cerr << "Caught " << e.what() << endl;
        cerr << "Type: " << typeid(e).name() << endl << endl;
    }

    return 0;
}
运行结果：

 

 

STD：逻辑错误：：逻辑误差
纠错
(1)explicit logic_error( const std::string& what_arg );
(2)explicit logic_error( const char* what_arg );
(since C++11)
构造异常对象what_arg作为解释性字符串，可以通过what()...
因为复制std::exception不允许抛出异常，此消息通常作为单独分配的引用计数字符串存储在内部。这也是为什么没有构造函数std::string&&：：无论如何，它必须复制内容。

参数
what_arg
可抛std::bad_alloc...