C++之異常處理詳解

更新時間：2013年08月20日 09:46:55 作者：

C++中處理異常的過程是這樣的：在執(zhí)行程序發(fā)生異常，可以不在本函數(shù)中處理，而是拋出一個錯誤信息，把它傳遞給上一級的函數(shù)來解決，上一級解決不了，再傳給其上一級，由其上一級處理

程序中的錯誤分為編譯時的錯誤和運行時的錯誤。編譯時的錯誤主要是語法錯誤，比如：句尾沒有加分號，括號不匹配，關鍵字錯誤等，這類錯誤比較容易修改，因為編譯系統(tǒng)會指出錯誤在第幾行，什么錯誤。而運行時的錯誤則不容易修改，因為其中的錯誤是不可預料的，或者可以預料但無法避免的，比如內(nèi)存空間不夠，或者在調(diào)用函數(shù)時，出現(xiàn)數(shù)組越界等錯誤。如果對于這些錯誤沒有采取有效的防范措施，那么往往會得不到正確的運行結果，程序不正常終止或嚴重的會出現(xiàn)死機現(xiàn)象。我們把程序運行時的錯誤統(tǒng)稱為異常，對異常處理稱為異常處理。C++中所提供的異常處理機制結構清晰，在一定程度上可以保證程序的健壯性。

C++中處理異常的過程是這樣的：在執(zhí)行程序發(fā)生異常，可以不在本函數(shù)中處理，而是拋出一個錯誤信息，把它傳遞給上一級的函數(shù)來解決，上一級解決不了，再傳給其上一級，由其上一級處理。如此逐級上傳，直到最高一級還無法處理的話，運行系統(tǒng)會自動調(diào)用系統(tǒng)函數(shù)terminate，由它調(diào)用abort終止程序。這樣的異常處理方法使得異常引發(fā)和處理機制分離，而不在同一個函數(shù)中處理。這使得底層函數(shù)只需要解決實際的任務，而不必過多考慮對異常的處理，而把異常處理的任務交給上一層函數(shù)去處理。

C++的異常處理機制有3部分組成：try(檢查)，throw(拋出)，catch(捕獲)。把需要檢查的語句放在try模塊中，檢查語句發(fā)生錯誤，throw拋出異常，發(fā)出錯誤信息，由catch來捕獲異常信息，并加以處理。一般throw拋出的異常要和catch所捕獲的異常類型所匹配。異常處理的一般格式為：

復制代碼代碼如下:

　　try
　　{
　　　　被檢查語句
　　　　throw 異常
　　}
　　catch(異常類型1)
　　{
　　　　進行異常處理的語句1
　　}
　　catch(異常類型2)
　　{
　　　　進行異常處理的語句2
　　}
　　...

下面我們用示例演示一下異常處理:

復制代碼代碼如下:

#include "stdafx.h"
#include <iostream>
template <typename T>
T Div(T x,T y)
{
if(y==0)
throw y;//拋出異常
return x/y;
}
int main()
{
int x=5,y=0;
double x1=5.5,y1=0.0;
try
    {
//被檢查的語句
        std::cout<<x<<"/"<<y<<"="<<Div(x,y)<<std::endl;
        std::cout<<x1<<"/"<<y1<<"="<<Div(x1,y1)<<std::endl;
    }
catch(int)//異常類型
    {
        std::cout<<"除數(shù)為0,計算錯誤！"<<std::endl;//異常處理語句
    }
catch(double)//異常類型
    {
        std::cout<<"除數(shù)為0.0,計算錯誤！"<<std::endl;//異常處理語句
    }
return0;
}

結果：

看了上述的示例代碼，也許有人會問，第二個雙精度類型的除法計算也應該拋出異常才對啊，在實際的運行過程中并非如此，其實該雙精度類型除法函數(shù)根本沒有被執(zhí)行過。以上程序的執(zhí)行規(guī)程為：調(diào)用函數(shù)Div(x,y)時發(fā)生異常，由函數(shù)Div中的語句"throw y"拋出異常，并不在往下執(zhí)行return x/y，接著catch捕獲int類型的異常并處理異常，最后直接執(zhí)行"return 0"。因此函數(shù)Div(x1,y1)和catch(double){}模塊根本沒有被執(zhí)行。如果，我們把y的值改為1，則結果就變成為：

如果在執(zhí)行try語句模塊時，沒有發(fā)生異常，則catch語句塊不起作用，流程轉到其后的語句繼續(xù)執(zhí)行。從上述兩個結果中可知第一次throw拋出的int類型所以找到處理該類型的catch，而第二次是拋出double類型所找到的是處理double類型的catch。

下面對異常處理補充幾點：(1)try和catch塊中必須要用花括號括起來，即使花括號內(nèi)只有一個語句也不能省略花括號;(2)try和catch必須成對出現(xiàn)，一個try_catch結果中只能有一個try塊，但可以有多個catch塊，以便與不同的異常信息匹配;(3)如果在catch塊中沒有指定異常信息的類型，而用刪節(jié)號"..."，則表示它可以捕獲任何類型的異常信息;(4)如果throw不包括任何表達式，表示它把當前正在處理的異常信息再次拋出，傳給其上一層的catch來處理;(5)C++中一旦拋出一個異常，如果程序沒有任何的捕獲，那么系統(tǒng)將會自動調(diào)用一個系統(tǒng)函數(shù)terminate，由它調(diào)用abort終止程序;

最后還是一樣，我將用一個示例來總結一下今天所講的內(nèi)容(開發(fā)工具：vs2010):　

復制代碼代碼如下:

#include "stdafx.h"
#include <iostream>

template <typename T>
T Div(T x,T y)
{
if(y==0)
throw y;//拋出異常
return x/y;
}

int main()
{
int x=5,y=1;
double x1=5.5,y1=0.0;
try
    {
//被檢查的語句
        std::cout<<x<<"/"<<y<<"="<<Div(x,y)<<std::endl;
        std::cout<<x1<<"/"<<y1<<"="<<Div(x1,y1)<<std::endl;
    }
catch(...)//捕獲任意類型異常
    {
try
        {
            std::cout<<"任意類型異常！"<<std::endl;
throw;//拋出當前處理異常信息給上一層catch
        }
catch(int)//異常類型
        {
            std::cout<<"除數(shù)為0,計算錯誤！"<<std::endl;//異常處理語句
        }
catch(double)//異常類型
        {
            std::cout<<"除數(shù)為0.0,計算錯誤！"<<std::endl;//異常處理語句
        }

    }

return0;
}