C++ 異常處理
異常是程序在執行期間產生的問題。 C++ 異常是指在程序運行時發生的特殊情況,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關鍵字用於捕獲異常。
- try: try塊中的代碼標識將被激活的特定異常。它後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 { // 保护代码 }catch( ExceptionName e1 ) { // catch 块 }catch( ExceptionName e2 ) { // catch 块 }catch( ExceptionName eN ) { // catch 块 }
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,用於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塊後面,用於捕獲異常。您可以指定想要捕捉的異常類型,這是由catch 關鍵字後的括號內的異常聲明決定的。
try { // 保护代码 }catch( ExceptionName e ) { // 处理 ExceptionName 异常的代码 }
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使用省略號...,如下所示:
try { // 保护代码 }catch(...) { // 能处理任何异常的代码 }
下面是一個實例,拋出一個除以零的異常,並在catch 塊中捕獲該異常。
#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; }
由於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行時,它會產生下列結果:
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的每個異常的說明:
异常 | 描述 |
---|---|
std::exception | 该异常是所有标准 C++ 异常的父类。 |
std::bad_alloc | 该异常可以通过new抛出。 |
std::bad_cast | 该异常可以通过dynamic_cast抛出。 |
std::bad_exception | 这在处理 C++ 程序中无法预期的异常时非常有用。 |
std::bad_typeid | 该异常可以通过typeid抛出。 |
std::logic_error | 理论上可以通过读取代码来检测到的异常。 |
std::domain_error | 当使用了一个无效的数学域时,会抛出该异常。 |
std::invalid_argument | 当使用了无效的参数时,会抛出该异常。 |
std::length_error | 当创建了太长的 std::string 时,会抛出该异常。 |
std::out_of_range | 该异常可以通过方法抛出,例如 std::vector 和 std::bitset<>::operator[]()。 |
std::runtime_error | 理论上不可以通过读取代码来检测到的异常。 |
std::overflow_error | 当发生数学上溢时,会抛出该异常。 |
std::range_error | 当尝试存储超出范围的值时,会抛出该异常。 |
std::underflow_error | 当发生数学下溢时,会抛出该异常。 |
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。 下面的實例演示瞭如何使用std::exception 類來實現自己的異常:
#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) { //其他的错误 } }
這將產生以下結果:
MyException caught C++ Exception
在這裡,what()是異常類提供的一個公共方法,它已被所有子異常類重載。這將返回異常產生的原因。