C++异常

C++异常

异常是处理程序中的错误。所谓的错误时指程序运行的过程中发生的一些异常事件(如：除零错误，数组下标越界，所要读取的文件不存在，空指针，内存不足等)

C++异常机制相比C语言异常处理的优势：

• 函数返回值可以忽略，但是异常不可以忽略，并且容易和正常结果混淆；
• 如果程序出现异常，但是没有被捕获，程序就会终止；

异常语法

代码示例

#include 
#include 
#include 
using namespace std;
int test01()
{
    throw 0;
    return 0;
}
void test02()
{
    try
    {
        test01();
    }
    catch (int e)
    {
        std::cout << "int exception " << e << std::endl;
    }
    catch (char e)
    {
        std::cout << "char exception " << e << std::endl;
    }
    catch (...)
    {
        std::cout << "normal exception " << std::endl;
    }
}
int main(int argc, char* argv[])
{
    test02();
    return 0;
}

栈解旋

异常抛出后，从try起，到异常被抛出前，这期间在栈上构造的所有对象都会被自动析构。析构的顺序与构造的顺序相反，这一过程称为栈的解旋。

示例代码

#include 
#include 
#include 
using namespace std;
class Person
{
public:
    Person(string name1)
    {
        name = name1;
        cout << "Person " << name << endl;
    }
    ~Person()
    {
        cout << "~Person" << name << endl;
    }
    string name;
};
void test()
{
    try {
        Person p("1");
        Person p1("2");
        Person p2("3");
        throw 10;
    }
    catch (...)
    {
        cout << "exception" << endl;
    }
}
int main(int argc, char* argv[])
{
    test();
    return 0;
}

noexcept

• 为了加强程序可读性，可以在函数声明中指定是否可以抛出异常。

例如：void func() noexcept(true)；表示函数函数无法抛出异常, 后面的true可省略

例如：void func() noexcept(false)；表示函数函数可能抛出异常

代码示例

#include 
#include 
#include 
using namespace std;
void test() noexcept(false)
{
    // throw 10;
}
void test01() noexcept(true)
{
    throw 10;
}
int main(int argc, char* argv[])
{
    try {
        test();
        test01();
    }
    catch (...)
    {
        cout << "exception" << endl;
    }
    return 0;
}

异常的声明周期

throw 的异常是有类型的，可以是数字、字符串、类对象。throw的异常是有类型的，catch需要严格匹配异常的类型。

示例代码

#include 
#include 
#include 
using namespace std;

class MyException
{
public:
    MyException()
    {
        cout << "MyException" << endl;
    }
    MyException(const MyException &other)
    {
        cout << "MyException2" << endl;
    }
    ~MyException()
    {
        cout << "~MyException" << endl;
    }
};
int test1()
{
    try {
        throw MyException();
    }
    catch (MyException e)
    {
        cout << "exception" << endl;
    }
    return 0;
}
int test2()
{
    try {
        throw MyException();
    }
    catch (const MyException &e)
    {
        cout << "exception" << endl;
    }
    return 0;
}
int test3()
{
    try {
        throw new MyException();
    }
    catch (MyException *e)
    {
        cout << "exception" << endl;
        delete e;
        e = nullptr;
    }
    return 0;
}
int test4()
{
    try {
        MyException ob;
        throw ob;
    }
    catch (MyException &e)
    {
        cout << "exception" << endl;
    }
    return 0;
}
int test5()
{
    try {
        throw MyException();
    }
    catch (MyException &e)
    {
        cout << "exception" << endl;
    }
    return 0;
}
int main(int argc, char* argv[])
{
    test5();
    return 0;
}

注意： 抛出指针的时候记得析构， 推荐test5()的这种方式，可以提高效率。

异常的多态使用

与正常多态使用无差别

代码示例

#include 
#include 
#include 
using namespace std;
class BaseException
{
public:
    virtual void printLog() = 0;
};
class DeriveException1 : public BaseException
{
public:
    void printLog() override
    {
        cout << "exception1" << endl;
    }
};
void test()
{
    try {
        throw DeriveException1();
    }
    catch (BaseException &e)
    {
        e.printLog();
    }
}

int main(int argc, char* argv[])
{
    test();
    return 0;
}

C++标准异常库

标准库中有很多的异常类，它们是通过类继承组织起来的。

exception 类的直接派生类：

异常名称	说 明
logic_error	逻辑错误。
runtime_error	运行时错误。
bad_alloc	使用 new 或 new[ ] 分配内存失败时抛出的异常。
bad_typeid	使用 typeid 操作一个 NULL 指针，而且该指针是带有虚函数的类，这时抛出 bad_typeid 异常。
bad_cast	使用 dynamic_cast 转换失败时抛出的异常。
ios_base::failure	io 过程中出现的异常。
bad_exception	这是个特殊的异常，如果函数的异常列表里声明了 bad_exception 异常，当函数内部抛出了异常列表中没有的异常时，如果调用的 unexpected() 函数中抛出了异常，不论什么类型，都会被替换为 bad_exception 类型。

logic_error 的派生类：

异常名称	说 明
length_error	试图生成一个超出该类型最大长度的对象时抛出该异常，例如 vector 的 resize 操作。
domain_error	参数的值域错误，主要用在数学函数中，例如使用一个负值调用只能操作非负数的函数。
out_of_range	超出有效范围。
invalid_argument	参数不合适。在标准库中，当利用string对象构造 bitset 时，而 string 中的字符不是 0 或1 的时候，抛出该异常。

runtime_error 的派生类：

异常名称	说 明
range_error	计算结果超出了有意义的值域范围。
overflow_error	算术计算上溢。
underflow_error	算术计算下溢。

代码示例

#include 
#include 
#include 
using namespace std;
void test(int i)
{
    try {
        if(i > 50)
        {
            throw out_of_range("越界");
        }
        else
        {
            throw exception("exception");
        }
    }
    catch (exception &e)
    {
        cout << e.what() << endl;
    }
}
int main(int argc, char* argv[])
{
    test(60);
    return 0;
}

重写自己的异常

使用继承实现一个自己的异常(我这里是一个简单的实现)

示例代码

#include 
#include 
#include 
using namespace std;
class MyException : public exception
{
public:
    MyException(const char *data) noexcept
            : exception(data)
    {
    }
};
void test(int i)
{
    try {
        throw MyException("my exception");
    }
    catch (exception &e)
    {
        cout << e.what() << endl;
    }
}
int main(int argc, char* argv[])
{
    test(60);
    return 0;
}