C++中怎樣處理異常捕捉

這篇文章運(yùn)用簡單易懂的例子給大家介紹C++中怎樣處理異常捕捉，內(nèi)容非常詳細(xì)，感興趣的小伙伴們可以參考借鑒，希望對大家能有所幫助。

前言

在閱讀別人開發(fā)的項(xiàng)目中，也許你會經(jīng)常看到了多處使用異常的代碼，也許你也很少遇見使用異常處理的代碼。那在什么時(shí)候該使用異常，又在什么時(shí)候不該使用異常呢？在學(xué)習(xí)完異常基本概念和語法之后，后面會有講解。

（1）異常拋出和捕捉語句

//1.拋出異常
throw 異常對象
 
//2.異常捕捉
try{
 可能會發(fā)生異常的代碼
}catch(異常對象){
 異常處理代碼
}

• throw子句：throw 子句用于拋出異常，被拋出的異?？梢允荂++的內(nèi)置類型（例如： throw int(1);），也可以是自定義類型。
• try區(qū)段：這個(gè)區(qū)段中包含了可能發(fā)生異常的代碼，在發(fā)生了異常之后，需要通過throw拋出。
• catch子句：每個(gè)catch子句都代表著一種異常的處理。catch子句用于處理特定類型的異常。catch塊的參數(shù)推薦采用地址傳遞而不是值傳遞，不僅可以提高效率，還可以利用對象的多態(tài)性。
   

（2）異常的處理規(guī)則

• throw拋出的異常類型與catch抓取的異常類型要一致；
• throw拋出的異常類型可以是子類對象，catch可以是父類對象；
• catch塊的參數(shù)推薦采用地址傳遞而不是值傳遞，不僅可以提高效率，還可以利用對象的多態(tài)性。另外，派生類的異常捕獲要放到父類異常撲獲的前面，否則，派生類的異常無法被撲獲；
• 如果使用catch參數(shù)中，使用基類捕獲派生類對象，一定要使用傳遞引用的方式，例如catch (exception &e)；
• 異常是通過拋出對象而引發(fā)的，該對象的類型決定了應(yīng)該激活哪個(gè)處理代碼；
• 被選中的處理代碼是調(diào)用鏈中與該對象類型匹配且離拋出異常位置最近的那一個(gè)；
• 在try的語句塊內(nèi)聲明的變量在外部是不可以訪問的，即使是在catch子句內(nèi)也不可以訪問；
• 棧展開會沿著嵌套函數(shù)的調(diào)用鏈不斷查找，直到找到了已拋出的異常匹配的catch子句。如果拋出的異常一直沒有函數(shù)捕獲(catch)，則會一直上傳到c++運(yùn)行系統(tǒng)那里，導(dǎo)致整個(gè)程序的終止。
   

（3）實(shí)例

實(shí)例1：拋出自定義類型異常。

class Data
{
public:
 Data() {}
};
 
void fun(int n)
{
 if(n==0)
  throw 0;//拋異常 int異常
 if(n==1)
  throw "error"; //拋?zhàn)址惓?
 if(n==2)
 {
  Data data;
  throw data;
 }
 if(n>3)
 {
  throw 1.0;
 }
}
 
int main()
{
 try {
  fun(6);//當(dāng)異常發(fā)生fun里面，fun以下代碼就不會再執(zhí)行，調(diào)到catch處執(zhí)行異常處理代碼，后繼續(xù)執(zhí)行catch以外的代碼。當(dāng)throw拋出異常后，沒有catch捕捉，則整個(gè)程序會退出，不會執(zhí)行整個(gè)程序的以下代碼
  cout<<"*************"<<endl;
 }catch (int i) {
  cout<<i<<endl;
 }catch (const char *ptr)
 {
  cout<<ptr<<endl;
 }catch(Data &d)
 {
  cout<<"data"<<endl;
 }catch(...)//抓取 前面異常以外的所有其他異常
 {
  cout<<"all"<<endl;
 }
 return 0;
}

實(shí)例2：標(biāo)準(zhǔn)出錯(cuò)類拋出和捕捉異常。

#include <iostream>
using namespace std;
 
int main()
{
 try {
  char* p = new char[0x7fffffff]; //拋出異常
 }
 catch (exception &e){
  cout << e.what() << endl; //捕獲異常，然后程序結(jié)束
 }
 return 0;
}

輸出結(jié)果：

當(dāng)使用new進(jìn)行開空間時(shí)，申請內(nèi)存失敗，系統(tǒng)就會拋出異常，不用用戶自定義異常類型，此時(shí)捕獲到異常時(shí)，就可告訴使用者是哪里的錯(cuò)誤，便于修改。

實(shí)例3：繼承標(biāo)準(zhǔn)出錯(cuò)類的派生類的異常拋出和捕捉。

#include <iostream>
#include <exception>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
using namespace std;
class FileException :public exception
{
public:
 FileException(string msg) {
  this->exStr = msg;
 }
 virtual const char*what() const noexcept//聲明這個(gè)函數(shù)不能再拋異常
 {
   return this->exStr.c_str();
 }
protected:
 string exStr;
};
 
void fun()
{
 int fd = ::open("./open.txt",O_RDWR);
 
 if(fd<0)
 {
  FileException openFail("open fail"); //創(chuàng)建異常對象
  throw openFail;//拋異常
 }
}
 
int main( )
{
 try {
  fun();
 } catch (exception &e) {//一般需要使用引用
  cout<<e.what()<<endl;
 }
 cout<<"end"<<endl;
 return 0;
}

當(dāng)文件不存在時(shí)，輸出結(jié)果：

如果在Linux上運(yùn)行，上述代碼需要根據(jù)環(huán)境修改：

98標(biāo)準(zhǔn)寫法

~FileException()throw(){}//必須要
virtual const char*what() const throw()//聲明這個(gè)函數(shù)不能再拋異常
{
  return this->exStr.c_str();
 }
 //編譯
g++ main.cpp 

2011標(biāo)準(zhǔn)寫法

~FileException()noexcept{}//必須要
virtual const char*what() const noexcept//聲明這個(gè)函數(shù)不能再拋異常
{
  return this->exStr.c_str();
}
 //編譯
g++ main.cpp -std=c++11 指定用c++11標(biāo)準(zhǔn)編譯

（4）總結(jié)

1. 使用異常處理的優(yōu)點(diǎn)：

傳統(tǒng)錯(cuò)誤處理技術(shù)，檢查到一個(gè)錯(cuò)誤，只會返回退出碼或者終止程序等等，我們只知道有錯(cuò)誤，但不能更清楚知道是哪種錯(cuò)誤。使用異常，把錯(cuò)誤和處理分開來，由庫函數(shù)拋出異常，由調(diào)用者捕獲這個(gè)異常，調(diào)用者就可以知道程序函數(shù)庫調(diào)用出現(xiàn)的錯(cuò)誤是什么錯(cuò)誤，并去處理，而是否終止程序就把握在調(diào)用者手里了。
2. 使用異常的缺點(diǎn)：

如果使用異常，光憑查看代碼是很難評估程序的控制流：函數(shù)返回點(diǎn)可能在你意料之外，這就導(dǎo)致了代碼管理和調(diào)試的困難。啟動(dòng)異常使得生成的二進(jìn)制文件體積變大，延長了編譯時(shí)間，還可能會增加地址空間的壓力。
C++沒有垃圾回收機(jī)制，資源需要自己管理。有了異常非常容易導(dǎo)致內(nèi)存泄漏、死鎖等異常安全問題。 這個(gè)需要使用RAII來處理資源的管理問題。學(xué)習(xí)成本較高。
C++標(biāo)準(zhǔn)庫的異常體系定義得不好，導(dǎo)致大家各自定義各自的異常體系，非常的混亂。
3. 什么時(shí)候使用異常？

建議：除非已有的項(xiàng)目或底層庫中使用了異常，要不然盡量不要使用異常，雖然提供了方便，但是開銷也大。
4. 程序所有的異常都可以catch到嗎？

并非如此，只有發(fā)生異常，并且又拋出異常的情況才能被catch到。例如，數(shù)組下標(biāo)訪問越界的情況，系統(tǒng)是不會自身拋出異常的，所以我們無論怎么catch都是無效的；在這種情況，我們需要自定義拋出類型，判斷數(shù)組下標(biāo)是否越界，然后再根據(jù)自身需要throw自定義異常對象，這樣才可以catch到異常，并進(jìn)行進(jìn)一步處理。

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