詳細(xì)分析C++ 異常處理
異常是程序在執(zhí)行期間產(chǎn)生的問題。C++ 異常是指在程序運(yùn)行時(shí)發(fā)生的特殊情況,比如嘗試除以零的操作。
異常提供了一種轉(zhuǎn)移程序控制權(quán)的方式。C++ 異常處理涉及到三個(gè)關(guān)鍵字:try、catch、throw。
- throw: 當(dāng)問題出現(xiàn)時(shí),程序會(huì)拋出一個(gè)異常。這是通過使用 throw 關(guān)鍵字來完成的。
- catch: 在您想要處理問題的地方,通過異常處理程序捕獲異常。catch 關(guān)鍵字用于捕獲異常。
- try: try 塊中的代碼標(biāo)識(shí)將被激活的特定異常。它后面通常跟著一個(gè)或多個(gè) catch 塊。
如果有一個(gè)塊拋出一個(gè)異常,捕獲異常的方法會(huì)使用 try 和 catch 關(guān)鍵字。try 塊中放置可能拋出異常的代碼,try 塊中的代碼被稱為保護(hù)代碼。使用 try/catch 語句的語法如下所示:
try { // 保護(hù)代碼 }catch( ExceptionName e1 ) { // catch 塊 }catch( ExceptionName e2 ) { // catch 塊 }catch( ExceptionName eN ) { // catch 塊 }
如果 try 塊在不同的情境下會(huì)拋出不同的異常,這個(gè)時(shí)候可以嘗試羅列多個(gè) catch 語句,用于捕獲不同類型的異常。
拋出異常
您可以使用 throw 語句在代碼塊中的任何地方拋出異常。throw 語句的操作數(shù)可以是任意的表達(dá)式,表達(dá)式的結(jié)果的類型決定了拋出的異常的類型。
以下是嘗試除以零時(shí)拋出異常的實(shí)例:
double division(int a, int b) { if( b == 0 ) { throw "Division by zero condition!"; } return (a/b); }
捕獲異常
catch 塊跟在 try 塊后面,用于捕獲異常。您可以指定想要捕捉的異常類型,這是由 catch 關(guān)鍵字后的括號(hào)內(nèi)的異常聲明決定的。
try { // 保護(hù)代碼 }catch( ExceptionName e ) { // 處理 ExceptionName 異常的代碼 }
上面的代碼會(huì)捕獲一個(gè)類型為 ExceptionName 的異常。如果您想讓 catch 塊能夠處理 try 塊拋出的任何類型的異常,則必須在異常聲明的括號(hào)內(nèi)使用省略號(hào) ...,如下所示:
try { // 保護(hù)代碼 }catch(...) { // 能處理任何異常的代碼 }
下面是一個(gè)實(shí)例,拋出一個(gè)除以零的異常,并在 catch 塊中捕獲該異常。
實(shí)例
#include <iostream> using namespace std; double division(int a, int b) { if( b == 0 ) { throw "Division by zero condition!"; } return (a/b); } int main () { int x = 50; int y = 0; double z = 0; try { z = division(x, y); cout << z << endl; }catch (const char* msg) { cerr << msg << endl; } return 0; }
由于我們拋出了一個(gè)類型為 const char* 的異常,因此,當(dāng)捕獲該異常時(shí),我們必須在 catch 塊中使用 const char*。當(dāng)上面的代碼被編譯和執(zhí)行時(shí),它會(huì)產(chǎn)生下列結(jié)果:
Division by zero condition!
C++ 標(biāo)準(zhǔn)的異常
C++ 提供了一系列標(biāo)準(zhǔn)的異常,定義在 <exception> 中,我們可以在程序中使用這些標(biāo)準(zhǔn)的異常。它們是以父子類層次結(jié)構(gòu)組織起來的,如下所示:
下表是對(duì)上面層次結(jié)構(gòu)中出現(xiàn)的每個(gè)異常的說明:
異常 | 描述 |
std::exception | 該異常是所有標(biāo)準(zhǔn) C++ 異常的父類。 |
std::bad_alloc | 該異??梢酝ㄟ^ new 拋出。 |
std::bad_cast | 該異常可以通過 dynamic_cast 拋出。 |
std::bad_exception | 這在處理 C++ 程序中無法預(yù)期的異常時(shí)非常有用。 |
std::bad_typeid | 該異常可以通過 typeid 拋出。 |
std::logic_error | 理論上可以通過讀取代碼來檢測(cè)到的異常。 |
std::domain_error | 當(dāng)使用了一個(gè)無效的數(shù)學(xué)域時(shí),會(huì)拋出該異常。 |
std::invalid_argument | 當(dāng)使用了無效的參數(shù)時(shí),會(huì)拋出該異常。 |
std::length_error | 當(dāng)創(chuàng)建了太長的 std::string 時(shí),會(huì)拋出該異常。 |
std::out_of_range | 該異常可以通過方法拋出,例如 std::vector 和 std::bitset<>::operator[]()。 |
std::runtime_error | 理論上不可以通過讀取代碼來檢測(cè)到的異常。 |
std::overflow_error | 當(dāng)發(fā)生數(shù)學(xué)上溢時(shí),會(huì)拋出該異常。 |
std::range_error | 當(dāng)嘗試存儲(chǔ)超出范圍的值時(shí),會(huì)拋出該異常。 |
std::underflow_error | 當(dāng)發(fā)生數(shù)學(xué)下溢時(shí),會(huì)拋出該異常。 |
定義新的異常
您可以通過繼承和重載 exception 類來定義新的異常。下面的實(shí)例演示了如何使用 std::exception 類來實(shí)現(xiàn)自己的異常:
#include <iostream> #include <exception> using namespace std; struct MyException : public exception { const char * what () const throw () { return "C++ Exception"; } }; int main() { try { throw MyException(); } catch(MyException& e) { std::cout << "MyException caught" << std::endl; std::cout << e.what() << std::endl; } catch(std::exception& e) { //其他的錯(cuò)誤 } }
這將產(chǎn)生以下結(jié)果:
MyException caught
C++ Exception
在這里,what() 是異常類提供的一個(gè)公共方法,它已被所有子異常類重載。這將返回異常產(chǎn)生的原因。
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