C++ 异常处理

目录

 一、异常的定义

二、异常的抛出和捕获

1.throw

2.try...catch

3.异常安全

4.异常规范

三、系统预定义异常

四、用户自定义异常

 一、异常的定义

异常在C++用于错误处理，C语言中一般使用返回值表示错误，C++对错误处理进行了扩展，统一使用异常机制来处理程序中发生的错误。

C语言异常处理机制

①终止程序。缺陷：用户难以接受。如发生内存错误，除0错误时就会终止程序。

②返回错误码。缺陷：需要程序员自己去查找对应的错误。如系统的很多库的接口函数都是通过把错误码放到errno中，表示错误。

③C标准库中setjmp和longjmp组合

C++的异常处理包括两个部分：抛出异常和捕获异常，如果抛出的异常被捕获，处理完之后程序会继续运行，如果抛出的异常未被捕获，将导致程序终止。

二、异常的抛出和捕获

异常是面向对象语言常用的一种处理错误的方式，当一个函数发现自己无法处理的错误时就可以抛出异常，让函数直接或间接的调用者处理这个错误。

• throw：当程序出现问题时，可以通过throw关键字抛出一个异常。
• try：try块中放置的是可能抛出异常的代码，该代码块在执行时将进行异常错误检测，try块后面通常跟着一个或多个catch块。
• catch：如果try块中发生错误，则可以在catch块中定义对应要执行的代码块。

1.throw

throw是用于抛出异常的关键字，用法如下：

throw 异常(对象);

在函数声明中应该指定可能抛出的异常，应该在函数声明指定。

void show();                                //该函数可能抛出任何异常

void show()throw();                     //该函数不抛出任何异常

void show()throw(char,int);         //该函数可能抛出char和int型异常  

2.try...catch

捕获异常使用try...catch关键字，用法如下：

try{
    //可能抛出异常的代码    
}catch(异常类型1 变量){//根据类型捕获异常
    //处理异常类型1的代码
}catch(异常类型2 变量){//根据类型捕获异常
    //处理异常类型2的代码
    //throw 变量 ----- 继续向上一层抛出
}.....

异常被捕获后，执行对应的异常处理代码，然后继续执行try...catch之后的代码。若异常未被捕获，仍然导致程序终止。捕获异常后，如果当前无法处理，可以继续抛出。

异常的抛出和捕获的匹配原则：

①异常是通过抛出对象而引发的，该对象的类型决定了应该激活哪个catch的处理代码，如果抛出的异常对象没有捕获，或是没有匹配类型的捕获，那么程序会终止报错。

②被选中的处理代码（catch块）是调用链中与该对象类型匹配且离抛出异常位置最近的那一个

③抛出异常对象后，会生成一个异常对象的拷贝，因为抛出的异常对象可能是一个临时对象，所以会生成一个拷贝对象，这个拷贝的临时对象会在被catch以后销毁

④catch(...)可以捕获任意类型的异常，但捕获后无法知道异常错误是什么。

⑤实际异常的抛出和捕获的匹配原则有个例外，捕获和抛出的异常类型并不一定要完全匹配，可以抛出派生类对象，使用基类进行捕获，这个在实际中非常有用  

在函数调用链中异常栈展开的匹配原则：

①当异常被抛出后，首先检查throw本身是否在try块内部，如果在则查找匹配的catch语句，如果有匹配的，则跳到catch的地方进行处理。

②如果当前函数栈没有匹配的catch则退出当前函数栈，继续在上一个调用函数栈中进行查找匹配的catch。找到匹配的catch子句并处理以后，会沿着catch子句后面继续执行，而不会跳回到原来抛异常的地方。

③如果到达main函数的栈，依旧没有找到匹配的catch，则终止程序。

void func1()
{
	throw string("这是一个异常");
}
void func2()
{
	func1();
}
void func3()
{
	func2();
}
int main()
{
	try
	{
		func3();
	}
	catch (const string& s)
	{
		cout