传统的错误处理机制:
errno
中,表示错误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
关键字来完成的。catch
关键字用于捕获异常,可以有多个catch进行捕获。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:
try
{
// 保护的标识代码
}
catch (ExceptionName e1)
{
// catch 块
}
catch (ExceptionName e2)
{
// catch 块
}
catch (ExceptionName eN)
{
// catch 块
}
异常的抛出和匹配原则:
在函数调用链中异常栈展开匹配原则:
6. 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。
7. 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catch。
8. 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。
9. 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
double Division(int a, int b)
{
// 当b == 0时抛出异常
if (b == 0)
throw "Division by zero condition!";
else
return ((double)a / (double)b);
}
void Func()
{
int len, time;
cin >> len >> time;
cout << Division(len, time) << endl;
}
int main()
{
try
{
Func();
}
catch (const char* errmsg)
{
cout << errmsg << endl;
}
catch (...)
{
cout << "unkown exception" << endl;
}
return 0;
}
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。
double Division(int a, int b)
{
// 当b == 0时抛出异常
if (b == 0)
{
throw "Division by zero condition!";
}
return (double)a / (double)b;
}
void Func()
{
// 这里可以看到如果发生除0错误抛出异常,另外下面的array没有得到释放。
// 所以这里捕获异常后并不处理异常,异常还是交给外面处理,这里捕获了再重新抛出去。
int* array = new int[10];
try {
int len, time;
cin >> len >> time;
cout << Division(len, time) << endl;
}
catch (...)
{
cout << "delete []" << array << endl;
delete[] array;
throw;
}
// ...
cout << "delete []" << array << endl;
delete[] array;
}
int main()
{
try
{
Func();
}
catch (const char* errmsg)
{
cout << errmsg << endl;
}
return 0;
}
// 这里表示这个函数会抛出A/B/C/D中的某种类型的异常
void fun() throw(A,B,C,D);
// 这里表示这个函数只会抛出bad_alloc的异常
void* operator new (std::size_t size) throw (std::bad_alloc);
// 这里表示这个函数不会抛出异常
void* operator delete (std::size_t size, void* ptr) throw();
// C++11 中新增的noexcept,表示不会抛异常
thread() noexcept;
thread(thread&& x) noexcept;
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。
// 服务器开发中通常使用的异常继承体系
class Exception
{
public:
Exception(int errid, const string& msg)
:_errid(errid)
, _errmsg(msg)
{}
virtual string what() const
{
return _errmsg;
}
int GetErrid() const
{
return _errid;
}
protected:
int _errid; // 错误码
string _errmsg; // 错误描述
};
class SqlException : public Exception
{
public:
SqlException(int errid, const string& msg, const string& sql)
:Exception(errid, msg)
, _sql(sql)
{}
virtual string what() const
{
string msg = "SqlException:";
msg += _errmsg;
msg += "->";
msg += _sql;
return msg;
}
private:
const string _sql;
};
class CacheException : public Exception
{
public:
CacheException(const string& errmsg, int id)
:Exception(id, errmsg)
{}
virtual string what() const
{
string msg = "CacheException:";
msg += _errmsg;
return msg;
}
};
class HttpServerException : public Exception
{
public:
HttpServerException(const string& errmsg, int id, const string& type)
:Exception(id, errmsg)
, _type(type)
{}
virtual string what() const
{
string msg = "HttpServerException:";
msg += _errmsg;
msg += "->";
msg += _type;
return msg;
}
private:
const string _type;
};
void SQLMgr()
{
srand(time(0));
if (rand() % 7 == 0)
{
throw SqlException(100, "权限不足", "select * from name = '张三'");
}
cout << "调用成功" << endl;
}
void CacheMgr()
{
srand(time(0));
if (rand() % 5 == 0)
{
throw CacheException("权限不足", 100);
}
else if (rand() % 6 == 0)
{
throw CacheException("数据不存在", 101);
}
SQLMgr();
}
void HttpServer()
{
// 模拟服务出错
srand(time(0));
if (rand() % 3 == 0)
{
throw HttpServerException("请求资源不存在", 100, "get");
}
else if (rand() % 4 == 0)
{
throw HttpServerException("权限不足", 101, "post");
}
CacheMgr();
}
int main()
{
while (1)
{
this_thread::sleep_for(chrono::seconds(1));
try
{
HttpServer();
}
catch (const Exception& e) // 这里捕获父类对象就可以
{
// 多态
cout << e.what() << endl;
}
catch (...)
{
cout << "Unkown Exception" << endl;
}
}
return 0;
}
C++ 提供了一系列标准的异常,定义在 中,我们可以在程序中使用这些标准的异常。它们是以父子类层次结构组织起来的,如下所示:
说明: 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。
int main()
{
try
{
vector<int> v(10, 5);
// 这里如果系统内存不够也会抛异常
v.reserve(1000000000);
// 这里越界会抛异常
v.at(10) = 100;
}
catch (const exception& e) // 这里捕获父类对象就可以
{
cout << e.what() << endl;
}
catch (...)
{
cout << "Unkown Exception" << endl;
}
return 0;
}
C++异常的优点:
// 1.下面这段伪代码我们可以看到ConnnectSql中出错了,先返回给ServerStart,
//ServerStart再返回给main函数,main函数再针对问题处理具体的错误。
// 2.如果是异常体系,不管是ConnnectSql还是ServerStart及调用函数出错,都不用检查,
//因为抛出的异常异常会直接跳到main函数中catch捕获的地方,main函数直接处理错误。
int ConnnectSql()
{
// 用户名密码错误
if (...)
return 1;
// 权限不足
if (...)
return 2;
}
int ServerStart() {
if (int ret = ConnnectSql() < 0)
return ret;
int fd = socket()
if(fd < 0)
return errno;
}
int main()
{
if (ServerStart() < 0)
...
return 0;
}
C++异常的缺点:
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。