64.异常
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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了64.异常相关的知识，希望对你有一定的参考价值。
1.异常基本概念
Bjarne Stroustrup说：提供异常的基本目的就是为了处理上面的问题。基本思想是：让一个函数在发现了自己无法处理的错误时抛出（throw）一个异常，然后它的（直接或者间接）调用者能够处理这个问题。也就是《C++ primer》中说的：将问题检测和问题处理相分离。
一种思想：在所有支持异常处理的编程语言中（例如java），要认识到的一个思想：在异常处理过程中，由问题检测代码可以抛出一个对象给问题处理代码，通过这个对象的类型和内容，实际上完成了两个部分的通信，通信的内容是“出现了什么错误”。当然，各种语言对异常的具体实现有着或多或少的区别，但是这个通信的思想是不变的。
一句话：异常处理就是处理程序中的错误。所谓错误是指在程序运行的过程中发生的一些异常事件（如：除0溢出，数组下标越界，所要读取的文件不存在,空指针，内存不足等等）。
回顾一下：我们以前编写程序是如何处理异常？
在C语言的世界中，对错误的处理总是围绕着两种方法：一是使用整型的返回值标识错误；二是使用errno宏（可以简单的理解为一个全局整型变量）去记录错误。当然C++中仍然是可以用这两种方法的。
这两种方法最大的缺陷就是会出现不一致问题。例如有些函数返回1表示成功，返回0表示出错；而有些函数返回0表示成功，返回非0表示出错。
还有一个缺点就是函数的返回值只有一个，你通过函数的返回值表示错误代码，那么函数就不能返回其他的值。当然，你也可以通过指针或者C++的引用来返回另外的值，但是这样可能会令你的程序略微晦涩难懂。
c++异常机制相比C语言异常处理的优势?
▷ 函数的返回值可以忽略，但异常不可忽略。如果程序出现异常，但是没有被捕获，程序就会终止，这多少会促使程序员开发出来的程序更健壮一点。而如果使用C语言的error宏或者函数返回值，调用者都有可能忘记检查，从而没有对错误进行处理，结果造成程序莫名其面的终止或出现错误的结果。
▷ 整型返回值没有任何语义信息。而异常却包含语义信息，有时你从类名就能够体现出来。
▷整型返回值缺乏相关的上下文信息。异常作为一个类，可以拥有自己的成员，这些成员就可以传递足够的信息。
▷ 异常处理可以在调用跳级。这是一个代码编写时的问题：假设在有多个函数的调用栈中出现了某个错误，使用整型返回码要求你在每一级函数中都要进行处理。而使用异常处理的栈展开机制，只需要在一处进行处理就可以了，不需要每级函数都处理。
//如果判断返回值，那么返回值是错误码还是结果？
//如果不判断返回值，那么b==0时候，程序结果已经不正确
//A写的代码
int A_MyDivide(int a,int b)
if (b == 0)
return -1;
return a / b;
//B写的代码
int B_MyDivide(int a,int b)
int ba = a + 100;
int bb = b;
int ret = A_MyDivide(ba, bb); //由于B没有处理异常，导致B结果运算错误
return ret;
//C写的代码
int C_MyDivide()
int a = 10;
int b = 0;
int ret = B_MyDivide(a, b); //更严重的是，由于B没有继续抛出异常，导致C的代码没有办法捕获异常
if (ret == -1)
return -1;
else
return ret;
//所以,我们希望：
//1.异常应该捕获，如果你捕获，可以，那么异常必须继续抛给上层函数,你不处理，不代表你的上层不处理
//2.这个例子，异常没有捕获的结果就是运行结果错的一塌糊涂，结果未知，未知的结果程序没有必要执行下去
为什么要引入异常？
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include<iostream>
using namespace std;
int printArray(int arr[],int len)
if (arr == NULL)
return -1;
if (len == 0)
return 0;
//C语言处理异常的方法的缺陷：
//1.返回值意思不明确
//2.返回值只能返回一条信息
//3.返回值可以忽略
void test()
int *arr = NULL;
int len = 0;
printArray(arr, len);
int main()
system("pause");
return EXIT_SUCCESS;
2.异常语法
2.1异常基本语法
int A_MyDivide(int a, int b)
if (b == 0)
throw 0;
return a / b;
//B写的代码 B写代码比较粗心，忘记处理异常
int B_MyDivide(int a, int b)
int ba = a;
int bb = b;
int ret = A_MyDivide(ba, bb) + 100; //由于B没有处理异常，导致B结果运算错误
return ret;
//C写的代码
int C_MyDivide()
int a = 10;
int b = 0;
int ret = 0;
//没有处理异常，程序直接中断执行
#if 1
ret = B_MyDivide(a, b);
//处理异常
#else
try
ret = B_MyDivide(a, b); //更严重的是，由于B没有继续抛出异常，导致C的代码没有办法捕获异常
catch (int e)
cout << "C_MyDivide Call B_MyDivide 除数为:" << e << endl;
#endif
return ret;
int main()
C_MyDivide();
system("pause");
return EXIT_SUCCESS;
总结:
■若有异常则通过throw操作创建一个异常对象并抛出。
■将可能抛出异常的程序段放到try块之中。
■如果在try段执行期间没有引起异常，那么跟在try后面的catch字句就不会执行。
■catch子句会根据出现的先后顺序被检查，匹配的catch语句捕获并处理异常(或继续抛出异常)
■ 如果匹配的处理未找到，则运行函数terminate将自动被调用，其缺省功能调用abort终止程序。
■处理不了的异常，可以在catch的最后一个分支，使用throw，向上抛。
c++异常处理使得异常的引发和异常的处理不必在一个函数中，这样底层的函数可以着重解决具体问题，而不必过多的考虑异常的处理。上层调用者可以在适当的位置设计对不同类型异常的处理。
异常的基本语法：
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include<iostream>
using namespace std;
int func(int a, int b)
if (b == 0)
//2.抛出异常
throw 10;//抛出一个int类型的异常，
return a / b;
void test()
int a = 10;
int b = 0;
//1.把有可能出现异常的代码块放到try中
try
func(a, b);
catch (int &a)//3.接收一个int类型的异常
cout << "接收一个int类型的异常" << endl;
int main()
test();
system("pause");
return EXIT_SUCCESS;
异常的代码流程：
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include<iostream>
using namespace std;
int func(int a, int b)
if (b == 0)
//第二步：
throw 10;//抛出一个int类型的异常，
cout << "throw后的代码" << endl;
return a / b;
void test()
int a = 10;
int b = 0;
try
func(a, b);//第一步：
cout << "func后的代码" << endl;
catch (int)//第三步：
cout << "接收一个int类型的异常" << endl;
int main()
test();
system("pause");
return EXIT_SUCCESS;
异常的优势（重点）:
1.用户不知道返回值是什么意思，异常可以抛出对象，对象中可以包含很多成员函数，可以有很信息
class Maker
public:
void printMaker()
cout << "除数不能为0" << endl;
;
int func(int a, int b)
if (b == 0)
Maker m;
throw m;
return a / b;
void test()
int a = 10;
int b = 0;
try
func(a, b);
catch (int)
cout << "接收一个int类型的异常" << endl;
catch (Maker maker)
cout << "接收一个Maker类型的异常" << endl;
maker.printMaker();
2.返回值用户可以忽略，但异常不能忽略，如果忽略给你报错
3.返回值只能返回一条信息，但是对象有成员函数，可以包含多个信息
4.逐层依赖处理异常
int func(int a, int b)
if (b == 0)
//Maker m;
//throw m;//抛出一个Maker类型的异常
throw 20.22;//抛出一个double类型的异常
return a / b;
void test()
int a = 10;
int b = 0;
try
func(a, b);
catch (int)
cout << "接收一个int类型的异常" << endl;
catch (Maker maker)
cout << "接收一个Maker类型的异常" << endl;
maker.printMaker();
catch (double s)
//不想处理异常，可以往上抛出，抛给调用本函数的函数
throw;
int main()
try
test();
catch (double d)
cout << "接收一个double类型的异常" << endl;
system("pause");
return EXIT_SUCCESS;
2.2异常严格类型匹配
异常机制和函数机制互不干涉,但是捕捉方式是通过严格类型匹配。
void TestFunction()
cout << "开始抛出异常..." << endl;
//throw 10; //抛出int类型异常
//throw \'a\'; //抛出char类型异常
//throw "abcd"; //抛出char*类型异常
string ex = "string exception!";
throw ex;
int main()
try
TestFunction();
catch (int)
cout << "抛出Int类型异常!" << endl;
catch (char)
cout << "抛出Char类型异常!" << endl;
catch (char*)
cout << "抛出Char*类型异常!" << endl;
catch (string)
cout << "抛出string类型异常!" << endl;
//捕获所有异常
catch (...)
cout << "抛出其他类型异常!" << endl;
system("pause");
return EXIT_SUCCESS;
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include<iostream>
using namespace std;
int func(int a, int b)
if (b == 0)
//Maker m;
//throw m;//抛出一个Maker类型的异常
//throw 20.22;//抛出一个double类型的异常
//throw \'c\';
throw 20.0f;
return a / b;
void test()
int a = 10;
int b = 0;
try
func(a, b);
catch (int)
cout << "接收一个int类型的异常" << endl;
catch (double s)
cout << "接收一个double类型的异常" << endl;
catch (char)
cout << "接收一个char类型的异常" << endl;
catch (...)//接收其他类型的异常
cout << "接收一个其他类型的异常" << endl;
int main()
test();
system("pause");
return EXIT_SUCCESS;
2.3栈解旋(unwinding)
异常被抛出后，从进入try块起，到异常被抛掷前，这期间在栈上构造的所有对象，都会被自动析构。析构的顺序与构造的顺序相反，这一过程称为栈的解旋(unwinding).
class Person
public:
Person(string name)
mName = name;
cout << mName << "对象被创建!" << endl;
~Person()
cout << mName << "对象被析构!" << endl;
public:
string mName;
;
void TestFunction()
Person p1("aaa");
Person p2("bbb");
Person p3("ccc");
//抛出异常
throw 10;
int main()
try
TestFunction();
catch (...)
cout << "异常被捕获!" << endl;
system("pause");
return EXIT_SUCCESS;
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include<iostream>
using namespace std;
class Maker
public:
Maker()
cout << "Maker的构造" << endl;
Maker(const Maker &m)
cout << "Maker的拷贝构造" << endl;
~Maker()
cout << "Maker的析构" << endl;
;
void func()
//在抛出异常的函数中，如果抛出异常之后，但函数没有结束，这时，栈上申请的对象都会被释放
//这就叫栈解旋
Maker m;
throw m;//这个m是Maker m拷贝一份的
cout << "func函数结束" << endl;
void test()
try
func();
cout << "func()代码后" << endl;
catch (Maker)
cout << "接收一个Maker类型的异常" << endl;
cout << "....." << endl;
int main()
test();
system("pause");
return EXIT_SUCCESS;
2.4异常接口声明
●为了加强程序的可读性，可以在函数声明中列出可能抛出异常的所有类型，例如：void func() throw(A,B,C);这个函数func能够且只能抛出类型A,B,C及其子类型的异常。
●如果在函数声明中没有包含异常接口声明，则此函数可以抛任何类型的异常，例如:void func()
●一个不抛任何类型异常的函数可声明为:void func() throw()
●如果一个函数抛出了它的异常接口声明所不允许抛出的异常,unexcepted函数会被调用，该函数默认行为调用terminate函数中断程序。
//可抛出所有类型异常
void TestFunction01()
throw 10;
//只能抛出int char char*类型异常
void TestFunction02() throw(int,char,char*)
string exception = "error!";
throw exception;
//不能抛出任何类型异常
void TestFunction03() throw()
throw 10;
int main()
try
//TestFunction01();
//TestFunction02();
//TestFunction03();
catch (...)
cout << "捕获异常!" << endl;
system("pause");
return EXIT_SUCCESS;
2.5异常变量生命周期
● throw的异常是有类型的，可以是数字、字符串、类对象。
● throw的异常是有类型的，catch需严格匹配异常类型。
class MyException
public:
MyException()
cout << "异常变量构造" << endl;
;
MyException(const MyException & e)
cout << "拷贝构造" << endl;
~MyException()
cout << "异常变量析构" << endl;
;
void DoWork()
throw new MyException(); //test1 2都用 throw MyExecption();
void test01()
try
DoWork();
catch (MyException e)
cout << "捕获 异常" << endl;
void test02()
try
DoWork();
catch (MyException &e)
cout << "捕获 异常" << endl;
void test03()
try
DoWork();
catch (MyException *e)
cout << "捕获 异常" << endl;
delete e;
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include<iostream>
using namespace std;
class Maker
public:
Maker()
cout << "Maker的构造" << endl;
Maker(const Maker &m)
cout << "Maker的拷贝构造" << endl;
~Maker()
cout << "Maker的析构" << endl;
;
//产生三个对象
void func1()
Maker m;//第一个对象，在异常接收前被释放
throw m;//第二个对象，是第一个对象拷贝过来的
void test01()
try
func1();
catch (Maker m1)//第三个对象，是第二个对象拷贝过来的
cout << "接收一个Maker类型的异常" << endl;
//第二个和第三个对象在catch结束时释放
//产生二个对象
void func2()
//第一个对象
throw Maker();//匿名对象
void test02()
try
func2();
catch (Maker m1)//第二个对象
cout << "接收一个Maker类型的异常" << endl;
//第一个和第二个对象在catch结束时释放
//产生一个对象，常用这种方式
void func3()
throw Maker();//匿名对象
void test03()
try
func3();
catch (Maker &m1)
cout << "接收一个Maker类型的异常" << endl;
void func4()
//编译器不允许对栈中的匿名对象取地址操作
//throw Maker();//匿名对象
//编译器允许对堆区中的匿名对象取地址操作
throw new Maker();
void test04()
try
func4();
catch (Maker *m1)
cout << "接收一个Maker类型的异常" << endl;
//delete m1;
int main()
test04();
system("pause");
return EXIT_SUCCESS;
2.6异常的多态使用
//异常基类
class BaseException
public:
virtual void printError();
;
//空指针异常
class NullPointerException : public BaseException
public:
virtual void printError()
cout << "空指针异常!" << endl;
;
//越界异常
class OutOfRangeException : public BaseException
public:
virtual void printError()
cout << "越界异常!" << endl;
;
void doWork()
throw NullPointerException();
void test()
try
doWork();
catch (BaseException& ex)
ex.printError();
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include<iostream>
using namespace std;
//异常的基类
class Father
public:
virtual void printM()
;
//1.有继承
class SonNULL :public Father
public:
virtual void printM()//2.重写父类的虚函数
cout << "空指针异常" << endl;
;
class SonOut :public Father
public:
virtual void printM()
cout << "越位溢出" << endl;
;
void func(int a,int b)
if (a == 0)
throw SonNULL();
if (b == 0)
throw SonOut();
void test()
int a = 0;
int b = 10;
try
func(a,b);
catch (Father &f)//3.父类引用指向子类对象
f.printM();
int main()
test();
system("pause");
return EXIT_SUCCESS;
3. C++标准异常库
3.1标准库介绍
标准库中也提供了很多的异常类，它们是通过类继承组织起来的。异常类继承层级结构图如下：
每个类所在的头文件在图下方标识出来。
标准异常类的成员：
① 在上述继承体系中，每个类都有提供了构造函数、复制构造函数、和赋值操作符重载。
② logic_error类及其子类、runtime_error类及其子类，它们的构造函数是接受一个string类型的形式参数，用于异常信息的描述
③ 所有的异常类都有一个what()方法，返回const char* 类型（C风格字符串）的值，描述异常信息。
标准异常类的具体描述：
| 异常名称 | 描述 |
|---|---|
| exception | 所有标准异常类的父类 |
| bad_alloc | 当operator new and operator new[]，请求分配内存失败时 |
| bad_exception | 这是个特殊的异常，如果函数的异常抛出列表里声明了bad_exception异常，当函数内部抛出了异常抛出列表中没有的异常，这是调用的unexpected函数中若抛出异常，不论什么类型，都会被替换为bad_exception类型 |
| bad_typeid | 使用typeid操作符，操作一个NULL指针，而该指针是带有虚函数的类，这时抛出bad_typeid异常 |
| bad_cast | 使用dynamic_cast转换引用失败的时候 |
| ios_base::failure | io操作过程出现错误 |
| logic_error | 逻辑错误，可以在运行前检测的错误 |
| runtime_error | 运行时错误，仅在运行时才可以检测的错误 |
logic_error的子类：
| 异常名称 | 描述 |
|---|---|
| length_error | 试图生成一个超出该类型最大长度的对象时，例如vector的resize操作 |
| domain_error | 参数的值域错误，主要用在数学函数中。例如使用一个负值调用只能操作非负数的函数 |
| out_of_range | 超出有效范围 |
| invalid_argument | 参数不合适。在标准库中，当利用string对象构造bitset时，而string中的字符不是’0’或’1’的时候，抛出该异常 |
runtime_error的子类：
| 异常名称 | 描述 |
|---|---|
| range_error | 计算结果超出了有意义的值域范围 |
| overflow_error | 算术计算上溢 |
| underflow_error | 算术计算下溢 |
| invalid_argument | 参数不合适。在标准库中，当利用string对象构造bitset时，而string中的字符不是’0’或’1’的时候，抛出该异常 |
#include<stdexcept>
class Person
public:
Person(int age)
if (age < 0 || age > 150)
throw out_of_range("年龄应该在0-150岁之间!");
public:
int mAge;
;
int main()
try
Person p(151);
catch (out_of_range& ex)
cout << ex.what() << endl;
system("pause");
return EXIT_SUCCESS;
3.2编写自己的异常类
① 标准库中的异常是有限的；
② 在自己的异常类中，可以添加自己的信息。（标准库中的异常类值允许设置一个用来描述异常的字符串）。
2. 如何编写自己的异常类？
① 建议自己的异常类要继承标准异常类。因为C++中可以抛出任何类型的异常，所以我们的异常类可以不继承自标准异常，但是这样可能会导致程序混乱，尤其是当我们多人协同开发时。
② 当继承标准异常类时，应该重载父类的what函数和虚析构函数。
③ 因为栈展开的过程中，要复制异常类型，那么要根据你在类中添加的成员考虑是否提供自己的复制构造函数。
//自定义异常类
class MyOutOfRange:public exception
public:
MyOutOfRange(const string errorInfo)
this->m_Error = errorInfo;
MyOutOfRange(const char * errorInfo)
this->m_Error = string( errorInfo);
virtual ~MyOutOfRange()
virtual const char * what() const
return this->m_Error.c_str() ;
string m_Error;
;
class Person
public:
Person(int age)
if (age <= 0 || age > 150)
//抛出异常 越界
//cout << "越界" << endl;
//throw out_of_range("年龄必须在0~150之间");
//throw length_error("长度异常");
throw MyOutOfRange(("我的异常 年龄必须在0~150之间"));
else
this->m_Age = age;
int m_Age;
;
void test01()
try
Person p(151);
catch ( out_of_range & e )
cout << e.what() << endl;
catch (length_error & e)
cout << e.what() << endl;
catch (MyOutOfRange e)
cout << e.what() << endl;
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include<iostream>
using namespace std;
#include<stdexcept>//2013Vs可以不用
#include<string>
class MyOut_of :public exception
public:
MyOut_of(const char *errorinfo)
//const char*转换string
this->m_Info = string(errorinfo);
MyOut_of(const string errorinfo)
this->m_Info = errorinfo;
const char * what() const
//把string转换const char*
return this->m_Info.c_str();
public:
string m_Info;
;
class Maker
public:
Maker(int age)
if (age<0 || age>150)
//throw out_of_range("年龄不在范围内");
throw MyOut_of("自己的异常类，年龄不在范围内");
else
this->age = age;
public:
int age;
;
void test()
try
Maker m(200);
catch (out_of_range &ex)
cout << ex.what() << endl;
catch (MyOut_of &ex)
cout << ex.what() << endl;
int main()
test();
system("pause");
return EXIT_SUCCESS;
资料来源于黑马程序员
以上是关于64.异常的主要内容，如果未能解决你的问题，请参考以下文章
64 位 visio 上不支持无窗口 ActiveX 控件异常