C++入门C++的异常管理机制介绍

Posted 2022-09-27 正在起飞的蜗牛

1、什么是异常

(1)异常可以理解成可能导致程序不能正常运行的情况，或者说不希望发生的情况；
(2)异常的发生是可不预知的，我们不知道何时会发生何种异常，要是我们提前知道就处理了；
(3)所以我们在写程序时，就需要考虑将来程序运行时可能遇到的异常情况，并针对各种异常情况进行处理；
补充：中断属于异常的一种；

2、C语言如何处理异常

(1)函数返回值：C程序可以判断调用函数的返回值来判断本次调用是否成功，如果不成功则需要做相应处理；
(2)if判断：在函数内部，用if条件判断去判断当前情况是否符合预期，如果属于异常情况要么处理异常要么直接返回错误码。比如：判断函数传参的指针是否为NULL、指针变量解引用前判断是否为NULL等；

3、C++的异常处理机制介绍

(1)C++新增异常处理机制，主要思路：写代码时，对可能出现异常的代码进行监视，并且判断当前是否发生异常，如果发生异常则抛出异常，会有专门的函数去捕捉异常，对异常做出处理；
(2)由于有专门的异常处理函数去捕捉异常，异常处理函数可以去规避或者纠正这个异常，这样当发生异常时不会导致程序终止；

4、C++异常处理的关键字

(1)try：将可能发生异常的代码用try括起来，监视这些代码；
(2)throw：抛出异常，必须在try包裹的保护代码中使用才能起到正常的效果；
(3)catch：用于捕获异常以及处理异常，catch可以指定捕捉何种异常；

5、 异常处理机制的示例代码

#include <iostream>

using namespace std;


//函数功能：计算两个数的除法，对除数是0的异常情况进行处理
int main(void)

// 让用户输入2个数，然后程序返回他的相除
	cout << "please input 2 numbers" << endl;
	int m, n;
	cin >> m >> n;
	
	// C++中用异常处理机制来处理
	try
	
		// try括号里的代码就是有可能触发异常的代码
		if (n == 0)
			throw (-1);	//抛出一个int型的异常
			
		cout << "m / n = " << m/n << endl;
	
	
	//捕捉int型的异常，传参e就是throw抛出的异常值
	catch (int e)		// catch的()里写上要抓取的异常类型
	
		cout << "catch int " << e << endl;
	
	
	//捕捉double 型的异常，传参e就是throw抛出的异常值
	catch (double e)		// catch的()里写上要抓取的异常类型
	
		cout << "catch double " << e << endl;
	
	
	return 0;

throw和catch的匹配规则：throw抛出异常的数值类型，会自动去匹配是否有同类型的catch，如果匹配上则把throw抛出的异常值作为传输传给catch；

6、函数的异常申明

6.1、函数声明异常的形式

void func(void) throw(A, B, C);		// 这种声明就是告诉调用者func有可能抛出3种异常

(1)在项目开发中，我们可能将自己的代码封装成库供其他人调用，其他人并不清楚函数的内部实现，更不清楚函数可能抛出的异常情况，所以我们需要在函数申明中告诉调用者；
(2)在函数申明时，用throw关键字告诉函数调用者，该函数可能会抛出何种类型的异常，方便函数调用者去处理可能的异常情况；

6.2、函数声明异常的特殊情况

(1)throw一个异常后如果没有catch匹配会层层向外传递直到被catch为止。所谓的外层就是函数调用关系，比如：A函数调用B函数，B函数中发生异常但是没有catch匹配去处理，就会把异常传递给A函数进行处理；
(2)函数声明时throw() 表示函数不会抛出任何异常，throw的列表为空；
(3)C++11中引入noexcept关键字替代throw()表示函数不会抛出任何异常;
(4)函数声明没有throw列表，则表示函数可能会抛出任意类型的异常；

7、异常处理机制的优劣势

优势：
(1)可以使得代码的层次更加清晰，可以将常规代码和异常处理代码分离开。
(2)用C语言写代码时会频繁使用if去判断当前情况是否正常，if的频繁使用导致代码层次很多；发生异常一般马上就处理异常情况，导致业务代码和异常处理代码是一起的；
(3)C++的异常处理机制，可以在业务代码出用throw抛出异常，而用catch专门去处理异常；
劣势：
(1)增加异常处理机制会增加开销，这是基本规律了，新增某些特性就是语言本身做更多的工作，降低编程难度；
(2)发生异常throw抛出异常后，throw后面的代码就不会运行，所以程序的运行顺序是未知的，程序员需要考虑下程序正常和异常的执行顺序会不会带来问题；比如：不同的执行顺序是否会发生内存泄漏；

8、标准库中的exception类

(1)在代码中，有一些通用的异常情况，当代码发生这些异常情况时会自动抛出异常，对于这种异常我们不必在代码中调用throw去抛出异常；比如：打开文件失败、类型不匹配等情况；
(2)如果异常不是通用情况，则需要我们自己写catch函数去捕捉特定的异常并处理；

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