Exception Handling

Posted 2022-12-06 xero10

int amount;
try 
	cin >> amount;
	if(amount < 0)
		throw amount;

catch(int e) 
	cout << amount << " is negative\\n";

C++中，基本的异常处理是try-throw-catch。try block中包含想要尝试执行的语句。上例中throw amount;中的amount有时被叫做exception，throw语句叫做throw an exception，可以throw任意类型的值。当throw语句被执行时，try block中的执行被中断，程序的控制被转交给catch block，这个过程被叫做catch/handle the exception，catch block也通常被叫做exception handler。catch(int e)中的 e 被叫做catch-block parameter

如果throw语句没有被执行，在try block的最后一条语句被执行完后，会执行catch block后面的第一条语句，catch block会被忽略。如果一个exception被抛出但没有被catch，则程序会被终止，但这是合法的。如果在try block中嵌套使用try-catch并且在内层try中抛出的exception未被catch，则它会被抛出到外层try block处理并可能在那里被catch

C++中有一个预定义的函数叫做"terminate"，它会在一个exception被抛出但未被catch时被调用。terminate函数会调用另一个名为"abort"的函数，abort函数会终止程序。terminate可以被redefine，进而在退出程序前调用另一个函数而不是abort，只要用"set_terminate"函数，将希望被调用的函数名作为参数传递给set_terminate即可

void end_func(void);

try 
	set_terminate(end_func);	// call end_func when an exception is not caught
	...
	throw("this is exception won't be caught")

catch(int) 
	...

throw语句可以抛出任意类型的值，通常的做法是定义一个class。try block可以throw多种类型的变量，但是在一次执行中只能抛出一个exception。一个catch block只能catch一种类型的exception，但是可以定义多个catch block来处理不同类型的exception。下例中，catch block没有parameter，如果catch block不需要parameter，只要列出类型即可。同时，"..."并不是省略，而是就可以使用三个点来表示default catch block，由于catch block的检查是顺序执行的，因此catch(...)要放在最后

class DivideByZero ;
...
try 
	if(divisor == 0)
		throw DivideByZero();

catch(DivideByZero) 
	cout << "Divisor is 0\\n";

catch(...) 
	cout << "Unexplained exception\\n";

有时可以延迟异常处理。例如，可以在一个函数定义中抛出一个exception但并不catch，然后在调用该函数的程序处再catch（此时函数要在程序的try block中被调用）。如果有exception在函数定义中被throw但没定义catch，那么这些exception类型要被列在exception specification中。如果一个函数有多次声明，则exception specification必须出现在每一次声明中，并且必须相同。一个函数的exception specification也被叫做throw list。如果有多个类型的exception，用","进行分隔。要记住exception specification是针对在函数外被处理的exception的，如果一个exception在函数中已经有对应的catch了，则它就不应该出现在exception specification中。如果一个函数定义包含了另一个可能会抛出exception但没有被catch的函数，则这个exception类型也要被包含在exception specification中

lass DivideByZero ;
void safe_divide(int dividend, int divisor) throw (DivideByZero, OtherExceptions);	// declaration
...
void safe_divide(int dividend, int divisor) throw (DivideByZero, OtherExceptions) 
	if(divisor == 0)
		throw DivideByZero();
	...


void function() throw (DivideByZero, AnotherException);	// only exception "DivideByZero" and "AnotherException" are treated normally, any other exception will end the program if not caught in function body
void function() throw ();	// empty exception list, all exceptions will end the program if thrown but not caught in function body
void function();	// all exceptions are treated normally

如果没有exception specification（没有throw list，连空也没有），则就相当于所有可能的exception类型都在exception specification中被列出了；而如果一个exception被抛出但却没有被列在exception specification中并且也没有在函数外被catch，则程序会终止。

由于一个derived class的object同时也是它base class的object，所以如果class D是class B的derived class并且B在exception specification中，那么被抛出的D类object也会被正常处理。当在derived class中redefine或override一个函数时，它只能有与base class中相同的exception specification，或是base class中该函数exception specification的子集。也就是说，redefine或override一个函数时，只能删除某些exception，而不能添加新的exception

class MyException ;
void f1() throw (MyException) 
	...
	throw MyException();
	...


void f2() 
	...
	try 
		...
		f1();
		...
	
	catch(MyException e) 
		...
	
	...

在现实中，最好的方法是将exception的throw和catch分别写到两个不同的函数中。并且，即使是这种方法最好只在不可避免的情况下抛出exception。如果能够简单地用其他方法解决问题，就不要使用exception。只在 当exception的处理方式取决于函数被调用的位置和方式 时使用exception，对于其他的情况，最好不要抛出exception