C++异常处理

C++ 异常处理

C++ 异常处理

异常是程序在执行期间产生的问题。C++ 异常是指在程序运行时发生的特殊情况,比如尝试除以零的操作。

异常提供了一种转移程序控制权的方式。C++ 异常处理涉及到三个关键字:try、catch、throw。

throw: 当问题出现时,程序会抛出一个异常。这是通过使用 throw 关键字来完成的。

catch: 在您想要处理问题的地方,通过异常处理程序捕获异常。catch 关键字用于捕获异常。

try: try 块中的代码标识将被激活的特定异常。它后面通常跟着一个或多个 catch 块。

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

{

// 保护代码

}catch( ExceptionName e1 )

{

// catch 块

}catch( ExceptionName e2 )

{

// catch 块

}catch( ExceptionName eN )

{

// catch 块

}

如果 try 块在不同的情境下会抛出不同的异常,这个时候可以尝试罗列多个 catch 语句,用于捕获不同类型的异常。

抛出异常

您可以使用 throw 语句在代码块中的任何地方抛出异常。throw 语句的操作数可以是任意的表达式,表达式的结果的类型决定了抛出的异常的类型。

以下是尝试除以零时抛出异常的实例: double division(int a, int b)

{

if( b == 0 )

{

throw "Division by zero condition!";

}

return (a/b);

}

捕获异常

catch 块跟在 try 块后面,用于捕获异常。您可以指定想要捕捉的异常类型,这是由 catch 关键字后的括号内的异常声明决定的。 try

{

// 保护代码

}catch( ExceptionName e )

{

// 处理 ExceptionName 异常的代码

}

上面的代码会捕获一个类型为 ExceptionName 的异常。如果您想让 catch 块能够处理 try 块抛出的任何类型的异常,则必须在异常声明的括号内使用省略号 ...,如下所示: try

{

// 保护代码

}catch(...)

{

// 能处理任何异常的代码

}

下面是一个实例,抛出一个除以零的异常,并在 catch 块中捕获该异常。#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;

}

由于我们抛出了一个类型为 const char 的异常,因此,当捕获该异常时,我们必须在 catch 块中使用 const char。当上面的代码被编译和执行时,它会产生下列结果: Division by zero condition!

C++ 标准的异常

C++ 提供了一系列标准的异常,定义在 <exception> 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:

下表是对上面层次结构中出现的每个异常的说明:

        异常

描述

std::exception

该异常是所有标准 C++ 异常的父类。

std::bad_alloc

该异常可以通过 new 抛出。

std::bad_cast

该异常可以通过 dynamic_cast 抛出。

std::bad_exception

这在处理 C++ 程序中无法预期的异常时非常有用。

std::bad_typeid

该异常可以通过 typeid 抛出。

std::logic_error

理论上可以通过读取代码来检测到的异常。

std::domain_error

当使用了一个无效的数学域时,会抛出该异常。

std::invalid_argument

当使用了无效的参数时,会抛出该异常。

std::length_error

当创建了太长的 std::string 时,会抛出该异常。

std::out_of_range

该异常可以通过方法抛出,例如 std::vector 和 std::bitset&lt;&gt;::operator[]()。

std::runtime_error

理论上不可以通过读取代码来检测到的异常。

std::overflow_error

当发生数学上溢时,会抛出该异常。

std::range_error

当尝试存储超出范围的值时,会抛出该异常。

std::underflow_error

当发生数学下溢时,会抛出该异常。

定义新的异常

您可以通过继承和重载 exception 类来定义新的异常。下面的实例演示了如何使用 std::exception 类来实现自己的异常:#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)

{

//其他的错误

}

}

这将产生以下结果: MyException caught

C++ Exception

在这里,what() 是异常类提供的一个公共方法,它已被所有子异常类重载。这将返回异常产生的原因。