詳細分析C++ 異常處理

更新時間：2020年06月22日 15:07:32 作者：菜鳥教程

這篇文章主要介紹了C++ 異常處理的的相關資料，文中示例代碼非常詳細，幫助大家更好的理解和學習，感興趣的朋友可以了解下

異常是程序在執(zhí)行期間產(chǎn)生的問題。C++ 異常是指在程序運行時發(fā)生的特殊情況，比如嘗試除以零的操作。

異常提供了一種轉移程序控制權的方式。C++ 異常處理涉及到三個關鍵字：try、catch、throw。

throw: 當問題出現(xiàn)時，程序會拋出一個異常。這是通過使用 throw 關鍵字來完成的。
catch: 在您想要處理問題的地方，通過異常處理程序捕獲異常。catch 關鍵字用于捕獲異常。
try: try 塊中的代碼標識將被激活的特定異常。它后面通常跟著一個或多個 catch 塊。

如果有一個塊拋出一個異常，捕獲異常的方法會使用 try 和 catch 關鍵字。try 塊中放置可能拋出異常的代碼，try 塊中的代碼被稱為保護代碼。使用 try/catch 語句的語法如下所示：

try
{
  // 保護代碼
}catch( ExceptionName e1 )
{
  // catch 塊
}catch( ExceptionName e2 )
{
  // catch 塊
}catch( ExceptionName eN )
{
  // catch 塊
}

如果 try 塊在不同的情境下會拋出不同的異常，這個時候可以嘗試羅列多個 catch 語句，用于捕獲不同類型的異常。

拋出異常

您可以使用 throw 語句在代碼塊中的任何地方拋出異常。throw 語句的操作數(shù)可以是任意的表達式，表達式的結果的類型決定了拋出的異常的類型。

以下是嘗試除以零時拋出異常的實例：

double division(int a, int b)
{
  if( b == 0 )
  {
   throw "Division by zero condition!";
  }
  return (a/b);
}

捕獲異常

catch 塊跟在 try 塊后面，用于捕獲異常。您可以指定想要捕捉的異常類型，這是由 catch 關鍵字后的括號內(nèi)的異常聲明決定的。

try
{
  // 保護代碼
}catch( ExceptionName e )
{
 // 處理 ExceptionName 異常的代碼
}

上面的代碼會捕獲一個類型為 ExceptionName 的異常。如果您想讓 catch 塊能夠處理 try 塊拋出的任何類型的異常，則必須在異常聲明的括號內(nèi)使用省略號 ...，如下所示：

try
{
  // 保護代碼
}catch(...)
{
 // 能處理任何異常的代碼
}

下面是一個實例，拋出一個除以零的異常，并在 catch 塊中捕獲該異常。

實例

#include <iostream>
using namespace std;
 
double division(int a, int b)
{
  if( b == 0 )
  {
   throw "Division by zero condition!";
  }
  return (a/b);
}
 
int main ()
{
  int x = 50;
  int y = 0;
  double z = 0;
 
  try {
   z = division(x, y);
   cout << z << endl;
  }catch (const char* msg) {
   cerr << msg << endl;
  }
 
  return 0;
}

由于我們拋出了一個類型為 const char* 的異常，因此，當捕獲該異常時，我們必須在 catch 塊中使用 const char*。當上面的代碼被編譯和執(zhí)行時，它會產(chǎn)生下列結果：

Division by zero condition!

C++ 標準的異常

C++ 提供了一系列標準的異常，定義在 <exception> 中，我們可以在程序中使用這些標準的異常。它們是以父子類層次結構組織起來的，如下所示：

下表是對上面層次結構中出現(xiàn)的每個異常的說明：

異常	描述
std::exception	該異常是所有標準 C++ 異常的父類。
std::bad_alloc	該異?？梢酝ㄟ^ new 拋出。
std::bad_cast	該異?？梢酝ㄟ^ dynamic_cast 拋出。
std::bad_exception	這在處理 C++ 程序中無法預期的異常時非常有用。
std::bad_typeid	該異?？梢酝ㄟ^ typeid 拋出。
std::logic_error	理論上可以通過讀取代碼來檢測到的異常。
std::domain_error	當使用了一個無效的數(shù)學域時，會拋出該異常。
std::invalid_argument	當使用了無效的參數(shù)時，會拋出該異常。
std::length_error	當創(chuàng)建了太長的 std::string 時，會拋出該異常。
std::out_of_range	該異常可以通過方法拋出，例如 std::vector 和 std::bitset<>::operator[]()。
std::runtime_error	理論上不可以通過讀取代碼來檢測到的異常。
std::overflow_error	當發(fā)生數(shù)學上溢時，會拋出該異常。
std::range_error	當嘗試存儲超出范圍的值時，會拋出該異常。
std::underflow_error	當發(fā)生數(shù)學下溢時，會拋出該異常。

定義新的異常

您可以通過繼承和重載 exception 類來定義新的異常。下面的實例演示了如何使用 std::exception 類來實現(xiàn)自己的異常：

#include <iostream>
#include <exception>
using namespace std;
 
struct MyException : public exception
{
 const char * what () const throw ()
 {
  return "C++ Exception";
 }
};
 
int main()
{
 try
 {
  throw MyException();
 }
 catch(MyException& e)
 {
  std::cout << "MyException caught" << std::endl;
  std::cout << e.what() << std::endl;
 }
 catch(std::exception& e)
 {
  //其他的錯誤
 }
}

這將產(chǎn)生以下結果：