C/C++中異常處理詳解及其作用介紹

更新時間：2021年09月02日 15:32:21 作者：我是小白呀

這篇文章主要介紹了C/C++中異常處理詳解及其作用，本文給大家介紹的非常詳細，對大家的學習或工作具有一定的參考借鑒價值，需要的朋友可以參考下

概述

作為一名專業(yè)寫 Bug, 編程一天改 bug 一周的程序媛. 學會異常處理是非常重要的. 我們不僅要考慮沒有錯誤的理想情況, 更要考慮存在錯誤時的情況.

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Debug 可以幫助我們盡快發(fā)現(xiàn)錯誤, 消除錯誤. 錯誤類別:

語法錯誤
運行錯誤
邏輯錯誤

異常處理

設(shè)計程序時, 事先分析程序運行時可能出現(xiàn)的各種意外情況, 定制出相應(yīng)的處理方法. 異常處理指對運行時出現(xiàn)的差錯以及其他例外情況的處理.

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沒有異常處理程序時, 運行出現(xiàn)異常, 程序只能終止運行. 設(shè)置了異常處理機制, 運行出現(xiàn)異常, 程序的流程就轉(zhuǎn)到異常處理代碼段處理. 用戶可以指定進行任何的處理.

舉一個除數(shù)為 0 的例子:

#include <iostream>
using namespace std;

template <typename T>
T Div(T x, T y);

int main() {
    // 聲明變量
    int x, y;
    double x1, y1;

    // 賦值
    cin >> x >> y;
    cin >> x1 >> y1;

    // 輸出商
    cout << x << "/" << y << "=" << Div(x, y) << endl;
    cout << x1 << "/" << y1 << "=" << Div(x1, y1) << endl;

    return 0;
}

template <typename T>
T Div(T x, T y) {
    return x / y;
}

輸出結(jié)果：

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眾所周知分母不能為 0, 所以在這里我們可以看見程序終止運行了.

異常處理機制

我們把程序運行時的錯誤統(tǒng)稱為異常. 對異常的處理統(tǒng)稱為異常處理. C++ 中所提供的異常處理機制結(jié)構(gòu)清晰, 在一定程度上可以保證程序的健壯性.

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C++ 中處理異常的過程:

在執(zhí)行程序發(fā)生異常, 可以不在本函數(shù)中處理. 而是拋出一個錯誤信息, 把它傳遞給上一級的函數(shù)來解決. 上一級解決不了, 再傳給其上一級, 由其上一級處理.
如此主機上傳, 直到最高一級還無法處理的話, 運行系統(tǒng)會調(diào)用 abort 終止程序.

格式:

try {
    被檢查語句
    throw 異常
}
catch(異常類型1) {
    進行異常處理的語句1
}
catch(異常類型2) {
    進行異常處理的語句2
}

把需要檢查的語句放在 try 模塊中
try 和 catch 作為一個整體出現(xiàn)
try 和 catch 塊中必須用話括號括起來, 即使花括號內(nèi)只有一個語句
檢查語句發(fā)生錯誤, throw 拋出異常, 發(fā)出錯誤信息
由 catch 來捕捉異常信息, 并加以處理
一個 try-catch 結(jié)構(gòu)中只能有一個 try 塊, 但卻可以有多個 catch 塊, 以便匹配不同的異常信息
一般 throw 拋出的異常要和 catch 所捕獲的異常類型所匹配
catch 后面的圓括號中, 一般只寫異常信息的類型名, 如 catch (double)
如果 throw 拋出異常信息找不到與之匹配的 catch 塊, 那么系統(tǒng)就會調(diào)用一個系統(tǒng)函數(shù) terminate, 使程序終止運行

函數(shù)聲明指定異常

我們可以在函數(shù)聲明中指定異常情況, 這樣我們在看程序時能夠知道所用的函數(shù)是否會拋出異常信息以及異常信息可能的類型. C++ 允許在聲明函數(shù)時列出可能拋出的異常類型.

在這里插入圖片描述

聲明一個不能拋出異常的函數(shù):

double triangle(double,double,double) throw();

聲明一個能拋出異常的函數(shù):

int triangle(int a, int b, int c) throw(runtime_error);

注: 要指定異常類型, 必須在聲明和定義時都指定, 且類型相同.

練習

案例一

防止除數(shù)為 0:

#include <iostream>
using namespace std;

template <typename T>
T Div(T x, T y);

int main() {
    // 聲明變量
    int x, y;
    double x1, y1;

    // 賦值
    cout << "Please enter two int:\n";
    cin >> x >> y;
    cout << "Please enter two double:\n";
    cin >> x1 >> y1;

    try {
        // 被檢查的語句
        cout << x << "/" << y << "=" << Div(x, y) << endl;
        cout << x1 << "/" << y1 << "=" << Div(x1, y1) << endl;
    } catch (int) {  // 異常類型
        cerr << "除數(shù)為 0, 計算錯誤!" << endl;  // 異常處理數(shù)據(jù)
    } catch (double ) {  // 異常類型
        cerr << "除數(shù)為 0.0, 計算錯誤!" << endl;  // 異常處理數(shù)據(jù)
    }

    return 0;
}

template <typename T>
T Div(T x, T y) {
    if (y == 0){
        throw y;  // 拋出異常
    }

    return x / y;
}

輸出結(jié)果:

Please enter two int:
1 2
Please enter two double:
2 0.0
除數(shù)為 0.0, 計算錯誤!
1/2=0
2/0=

案例二

求三角形周長, 防止三邊小于零或組不成三角形.

#include <iostream>

using namespace std;

int triangle(int a, int b, int c);

int main() {
    // 聲明變量
    int a, b, c;

    // 賦值
    cout << "Please enter the three side of the triangle:\n";
    cin >> a >> b >> c;

    try {
        // 被檢查的語句
        cout << "length of the triangle: " << triangle(a, b, c) << endl;
    } catch (const runtime_error &error) {  // 異常類型
        cerr << error.what() << endl;  // 異常處理數(shù)據(jù)
    }

    return 0;
}

int triangle(int a, int b, int c) {
    if (a <= 0 || b <= 0 || c <= 0) {
        throw runtime_error("The sides of the triangle cannot be less than or equal to zero");
    } else if (a + b <= c || a + c <= b || b + c <= a) {
        throw runtime_error("The lengths of three sides can't form triangle");
    }
    return a + b + c;
}

輸出結(jié)果:

在這里插入圖片描述