C++学习七：异常处理、转换函数、智能指针
一.异常处理
1.核心思想
让函数的设计者去检查错误，检查到错误时抛出异常，而函数的使用者捕获异常并处理异常
2.C++的异常处理机制有3部分组成：
try(检查错误) -> throw(抛出异常) -> catch(捕获异常)
3.异常语法形式
try{
//检查错误
if(错误)
throw 异常
}catch(异常1)
{
处理异常
}catch(异常2)
{
处理异常
}
eg:
int divior(int x, int y)
{
if(y != 0)
return x/y; //正确：返回结果
else //y == 0
throw invalid_argument("invalid argument");//抛出异常
}
int main()
{
int m = 1;
int n = 0;
try{ //检错
cout << divior(m,n) << endl;
}
catch(const invalid_argument &iserr)//捕获异常
{
cout << iserr.what() << endl;//打印异常原因 处理异常
}
return 0;
}4.自定义异常
eg1:由标准异常类派生
class myexception : public exception{
public:
myexception(const char *str) noexcept : ptr(str) //指定异常不再抛异常
{
}
~myexception() noexcept //自动为序虚
{
}
const char* what() const noexcept //重写基类的虚函数
{
return ptr;
}
private:
const char *ptr；
};
int divior(int x, int y)
{
if(y != 0)
return x/y;//正确：返回结果
else if(0 == x)
throw myexception("x == 0");//抛出自定义异常
else//y == 0
throw invalid_argument("invalid argument");//抛出标准异常
}
int main()
{
int m = 0;
int n = 1;
try
{ //检错
cout << divior(m,n) << endl;
}
catch(const invalid_argument &iserr)//捕获异常
{
cout << iserr.what() << endl;//打印异常原因 处理异常
}
catch(const myexception &iserr)//捕获异常
{
cout << iserr.what() << endl;//打印异常原因 处理异常
}
return 0;
}
eg2:不由标准异常类派生，自定义异常类
class myexception{
public:
myexception(const char *str) noexcept: ptr(str) //指定异常不再抛异常
{
}
virtual ~myexception() noexcept //自动为序虚
{
}
virtual const char* what() const noexcept //重写基类的虚函数
{
return this->ptr;
}
private:
const char *ptr;
};
int divior(int x, int y)
throw(invalid_argument)//指定函数可以抛出invalid_argument类型的异常
{
if(y != 0)
return x/y;//正确：返回结果
else if(0 == x)
{
#if 0
throw myexception("x == 0");//抛出自定义异常
#else
myexception tmp("x == 0");
throw tmp;
#endif
}
else//y == 0
throw invalid_argument("invalid argument");//抛出标准异常
}
int main()
{
int m = 0;
int n = 1;
try
{//检错
cout << divior(m,n) << endl;
}
catch(const invalid_argument &iserr)//捕获异常
{
cout << iserr.what() << endl;//打印异常原因 处理异常
}
catch(const myexception &iserr)//捕获异常
{
cout << iserr.what() << endl;//打印异常原因 处理异常
}
return 0;
}二.转换函数
1.目的
实现基本类型和自定义类型之间的转换；
2.语法形式
operator 新类型() const
{
//转换语句
}
eg:
operator int() const //自定义类型转int
{
}
注意：
转换函数只能是成员函数，无返回值，空参数。
不能定义到void的转换，也不允许转换成数组或者函数类型。
转换常定义为const形式，原因是它并不改变数据成员的值。
3.explicit关键字
阻止隐式类型转换；
eg:
class Demo{
public:
explicit Demo(int val) //explict:阻止隐式类型转换
{
this->val = val;
cout << __func__ << ":" << __LINE__ << endl;
}
virtual ~Demo()
{
cout << __func__ << ":" << __LINE__ << endl;
}
public:
void setval(int val)
{
this->val = val;
}
int getval() const
{
return this->val;
}
private:
int val;
};
int main()
{
Demo obj(666);
obj = 123;//Demo tmp(123); obj = tmp; 隐式类型转换: int -> Demo
cout << obj.getval() << endl;
return 0;
}4.C++标准转换函数
编译时转换：reinterpret_cast、const_cast、static_cast
运行时候转换：dynamic_cast
1)reinterpret_cast
语法:reinterpret_cast
功能:将一个类型的指针转换为另一个类型的指针，它也允许从一个指针转换为整数类型
eg:
char *p;
int *q;
q = reinterpret_cast
2)const_cast
语法:const_cast< new type>( expression)
功能：const指针与普通指针间的相互转换，注意：不能将非常量指针变量转换为普通变量
eg:
const int *p;
int *q;
q = const_cast
3)static_cast(普通类类型转换)
语法:static_cast
功能:主要用于基本类型间的相互转换，和具有继承关系间的类型转换
eg:
class Base{
public:
Base()
{
cout << __func__ << ":" << __LINE__ << endl;
}
~Base()
{
cout << __func__ << ":" << __LINE__ << endl;
}
};
class Inherit : public Base{
public:
Inherit()
{
cout << __func__ << ":" << __LINE__ << endl;
}
~Inherit()
{
cout << __func__ << ":" << __LINE__ << endl;
}
};
int main()
{
Base *p;
Inherit *q;
//p = q;//Inherit * -> Base *
q = static_cast (p); //Base * -> Inherit *
return 0;
} 4)dynamic_cast（有虚函数的类型转换）
语法:dynamic_cast
功能:只有类中含有虚函数才能用dynamic_cast；仅能在继承类对象间转换
注意:dynamic_cast具有类型检查的功能，比static_cast更安全
eg:
class Base{
public:
Base()
{
cout << __func__ << ":" << __LINE__ << endl;
}
~Base()
{
cout << __func__ << ":" << __LINE__ << endl;
}
};
class Inherit : public Base{
public:
Inherit()
{
cout << __func__ << ":" << __LINE__ << endl;
}
~Inherit()
{
cout << __func__ << ":" << __LINE__ << endl;
}
};
int main()
{
Base *p;
Inherit *q;
//p = q;//Inherit * -> Base *
q = dynamic_cast (p); //Base * -> Inherit *
return 0;
} 5.自定义转换函数
eg:
class Demo{
public:
explicit Demo(int val) : val(val)
{
cout << __func__ << ":" << __LINE__ << endl;
}
~Demo()
{
cout << __func__ << ":" << __LINE__ << endl;
}
public:
operator int() const //转换函数:Demo -> int
{
cout << __func__ << ":" << __LINE__ << endl;
return this->val;
}
private:
int val;
};
int main()
{
Demo obj(666);
int i;
i = obj; //Demo -> int
cout << "i=" << i << endl;
return 0;
}三.智能指针
本质：类模板，模板中重载了->和*运算符。
1.shared_ptr指针
template
class myshared_ptr{
public:
myshared_ptr(T *p) : ptr(p)
{
count ++;
}
myshared_ptr(const myshared_ptr &obj)
{
cout++;
}
~myshared_ptr()
{
count--;
if(0 == count)
delete ptr;
}
public:
operator ->()//重载->运算符
{
}
operator *() //重载*运算符
{ }
private:
T *ptr;
};
2.unique_ptr指针(独享指针)
eg:
class Demo{
public:
explicit Demo(int val=0) :val(val)
{
cout << __func__ << ":" << __LINE__ << endl;
}
virtual ~Demo()
{
cout << __func__ << ":" << __LINE__ << endl;
}
public:
void setval(int val)
{
this->val = val;
}
int getval() const
{
return this->val;
}
private:
int val;
};
int main()
{
unique_ptr p(new Demo);//构造对象p
//unique_ptr pp = p;//禁止拷贝构造
p->setval(666);//等价：(*p).setval(666);
cout << p->getval() << endl;
return 0;
} 3.weak_ptr(弱指针)
通常配合共享指针进行操作；