C++异常处理

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异常是在程序执行期间出现的错误。C++异常是对程序运行期间出现的异常情况的响应，例如尝试除以零。

异常提供了一种将控制从程序的一个部分转移到另一个部分的方法。C++异常处理建立在三个关键字之上：try、catch 和 throw。

• throw − 当出现问题时，程序会抛出异常。这是使用throw关键字完成的。

• catch − 程序在程序中要处理问题的地方使用异常处理程序捕获异常。catch关键字表示捕获异常。

• try − try块标识将为其激活特定异常的代码块。它后面跟着一个或多个catch块。

假设一个块将引发异常，则方法使用try和catch关键字的组合来捕获异常。try/catch块放置在可能生成异常的代码周围。try/catch块中的代码称为受保护代码，使用try/catch的语法如下：

try {
   // protected code
} catch( ExceptionName e1 ) {
   // catch block
} catch( ExceptionName e2 ) {
   // catch block
} catch( ExceptionName eN ) {
   // catch block
}

您可以列出多个catch语句来捕获不同类型的异常，以防您的try块在不同情况下引发多个异常。

抛出异常

可以使用throw语句在代码块中的任何位置抛出异常。throw语句的操作数确定异常的类型，可以是任何表达式，表达式的结果类型决定了抛出的异常类型。

示例

以下是当出现除以零的情况时抛出异常的示例：

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

捕获异常

try块后面的catch块捕获任何异常。您可以指定要捕获的异常类型，这由出现在catch关键字后面的括号中的异常声明确定。

try {
   // protected code
} catch( ExceptionName e ) {
  // code to handle ExceptionName exception
}

上面的代码将捕获ExceptionName类型的异常。如果要指定catch块应处理try块中抛出的任何类型的异常，则必须在包含异常声明的括号之间放置省略号(...)，如下所示：

try {
   // protected code
} catch(...) {
  // code to handle any exception
}

示例

以下是一个示例，它抛出一个除以零异常，我们在catch块中捕获它。

#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;
}

因为我们抛出的异常类型是const char*，所以在捕获此异常时，我们必须在catch块中使用const char*。如果我们编译并运行上面的代码，则会产生以下结果：

Division by zero condition!

C++标准异常

C++提供在<exception>中定义的标准异常列表，我们可以在程序中使用。这些异常按如下所示的父子类层次结构排列：

以下是上述层次结构中每个异常的简短说明：

定义新的异常

您可以通过继承和重写exception类的功能来定义自己的异常。

示例

以下示例显示了如何使用std::exception类以标准方式实现您自己的异常：

#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) {
      //Other errors
   }
}

这将产生以下结果：

MyException caught
C++ Exception

在这里，what()是exception类提供的公共方法，所有子异常类都已重写它。这返回异常的原因。