如何抛出 C++ 异常

Posted 2023-02-23

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【中文标题】如何抛出 C++ 异常【英文标题】：How to throw a C++ exception 【发布时间】：2012-01-18 19:41:12 【问题描述】：

我对异常处理（即如何为自己的目的自定义 throw、try、catch 语句）的理解非常差。

比如我定义了一个函数如下：int compare(int a, int b)...

我希望该函数在 a 或 b 为负数时抛出带有某些消息的异常。

我应该如何在函数的定义中处理这个问题？

【问题讨论】：

你应该阅读这个：gotw.ca/publications/mill22.htm. @OliCharlesworth，你不觉得这对那些对基础知识感到困惑的人来说有点过分吗？多余的异常值得避免。如果您不希望您的调用者传递负值，则通过将 unsigned int 指定为函数签名中的参数来使其更加明显。再说一次，我认为你应该只为真正异常的事情抛出和捕获异常。 @Mark：我最初误解了这个问题是关于是否应该在函数上使用throw() 异常规范。更通俗点，有this，表示可以throw 5;或throw "Bad!";和catch (...) 等... 【参考方案1】：

简单：

#include <stdexcept>

int compare( int a, int b ) 
    if ( a < 0 || b < 0 ) 
        throw std::invalid_argument( "received negative value" );

标准库附带了一个不错的 built-in exception objects 集合，您可以扔掉。请记住，您应该始终按值抛出并按引用捕获：

try 
    compare( -1, 3 );

catch( const std::invalid_argument& e ) 
    // do stuff with exception...

每次尝试后可以有多个 catch() 语句，因此如果需要，可以分别处理不同的异常类型。

你也可以重新抛出异常：

catch( const std::invalid_argument& e ) 
    // do something

    // let someone higher up the call stack handle it if they want
    throw;

并且不分类型地捕获异常：

catch( ... )  ;

【讨论】：

而且您应该始终将异常捕获为 const @TerryLiYifeng 如果自定义异常更有意义，那就去吧。您可能仍希望从 std::exception 派生并保持接口相同。 +1'ed 再次，但我认为 const 它非常重要 - 因为它突出了它现在是一个临时对象的事实 - 所以修改是无用的。 @AdrianCornish：不过这并不是暂时的。非常量捕获 can be useful. 您通常会使用简单的throw; 重新抛出（重新抛出原始对象并保留其类型）而不是throw e;（抛出捕获对象的副本，可能会更改其类型）。 【参考方案2】：

虽然这个问题已经很老了并且已经得到解答，但我只想添加一个关于如何在 C++11 中进行正确异常处理的注释：

使用`std::nested_exception` 和`std::throw_with_nested`

它在 *** here 和 here 上进行了描述，您可以在代码中获取异常的回溯，而无需调试器或繁琐的日志记录，只需编写适当的异常将重新抛出嵌套异常的处理程序。

由于您可以对任何派生的异常类执行此操作，因此您可以向此类回溯添加大量信息！你也可以看看我的MWE on GitHub，回溯看起来像这样：

Library API: Exception caught in function 'api_function'
Backtrace:
~/Git/mwe-cpp-exception/src/detail/Library.cpp:17 : library_function failed
~/Git/mwe-cpp-exception/src/detail/Library.cpp:13 : could not open file "nonexistent.txt"

【讨论】：

【参考方案3】：

只需在需要的地方添加throw，并将try 块添加到处理错误的调用者。按照惯例，您应该只抛出源自std::exception 的东西，因此首先包括<stdexcept>。

int compare(int a, int b) 
    if (a < 0 || b < 0) 
        throw std::invalid_argument("a or b negative");
    


void foo() 
    try 
        compare(-1, 0);
     catch (const std::invalid_argument& e) 
        // ...

另外，请查看Boost.Exception。

【讨论】：

【参考方案4】：

您可以定义发生特定错误时要抛出的消息：

throw std::invalid_argument( "received negative value" );

或者你可以这样定义：

std::runtime_error greatScott("Great Scott!");          
double getEnergySync(int year)                         
    if (year == 1955 || year == 1885) throw greatScott; 
    return 1.21e9;

通常情况下，您会有这样的 try ... catch 块：

try 
// do something that causes an exception
catch (std::exception& e) std::cerr << "exception: " << e.what() << std::endl;

【讨论】：

【参考方案5】：

添加到这个答案，因为此时为此问答创建另一个答案似乎没有好处。

如果您创建自己的自定义异常（派生自 std::exception），当您捕获“所有可能的”异常类型时，您应该始终以“最衍生”异常类型开始 catch 子句，这可能被抓住。查看示例（不做什么）：

#include <iostream>
#include <string>

using namespace std;

class MyException : public exception

public:
    MyException(const string& msg) : m_msg(msg)
    
        cout << "MyException::MyException - set m_msg to:" << m_msg << endl;
    

   ~MyException()
   
        cout << "MyException::~MyException" << endl;
   

   virtual const char* what() const throw () 
   
        cout << "MyException::what" << endl;
        return m_msg.c_str();
   

   const string m_msg;
;

void throwDerivedException()

    cout << "throwDerivedException - thrown a derived exception" << endl;
    string execptionMessage("MyException thrown");
    throw (MyException(execptionMessage));


void illustrateDerivedExceptionCatch()

    cout << "illustrateDerivedExceptionsCatch - start" << endl;
    try 
    
        throwDerivedException();
    
    catch (const exception& e)
    
        cout << "illustrateDerivedExceptionsCatch - caught an std::exception, e.what:" << e.what() << endl;
        // some additional code due to the fact that std::exception was thrown...
    
    catch(const MyException& e)
    
        cout << "illustrateDerivedExceptionsCatch - caught an MyException, e.what::" << e.what() << endl;
        // some additional code due to the fact that MyException was thrown...
    

    cout << "illustrateDerivedExceptionsCatch - end" << endl;


int main(int argc, char** argv)

    cout << "main - start" << endl;
    illustrateDerivedExceptionCatch();
    cout << "main - end" << endl;
    return 0;

注意：

正确的顺序应该是反之亦然，即 - 首先是 catch (const MyException& e)，然后是 catch (const std::exception& e)。

如您所见，当您按原样运行程序时，将执行第一个 catch 子句（这可能是您最初不想要的）。

即使在第一个 catch 子句中捕获的类型是 std::exception 类型，what() 的“正确”版本也会被调用 - 因为它是通过引用捕获的（至少更改被捕获的参数 std::exception 类型以价值为导向 - 您将体验到实际的“对象切片”现象）。

如果“由于抛出 XXX 异常而导致的某些代码......”对异常类型有重要的影响，那么您的代码在此处存在不当行为。

如果捕获的对象是“正常”对象，例如：class Base; 和 class Derived : public Base ...

g++ 7.3.0 在 Ubuntu 18.04.1 上会产生一个警告，指出上述问题：