第十课 数据结构C++异常简介

本文学习自 狄泰软件学院 唐佐林老师的 数据结构课程

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为什么在数据结构的课程中插入C++异常课程？

答：我们最终的目的是创建一个可复用的C++数据结构代码库，此代码库除了依赖C++模板技术之外，还依赖C++异常处理机制

异常：可预见的异常情况，错误是不可预见的

C++内置了异常处理的语法元素try…catch

• try语法处理正常代码逻辑分支
• catch语法处理异常代码逻辑分支
• try语句中的异常由对应的catch语句处理

C++通过throw语句抛出异常信息 ： throw 0;

C++异常处理分析

• throw抛出的异常必须被catch处理
• 当前函数能够处理异常，程序继续往下执行
• 当前函数无法处理异常，则函数停止执行，并返回
  

实验1：当前函数没有做异常处理，程序会立即停止

double divide(double a, double b)
{
    const double delta = 0.000000000000001;
    double ret = 0;

    if( !((-delta < b) && (b < delta)) ) {
        ret = a / b;
    }
    else {
        throw 0;   // 产生除 0 异常
    }

    return ret;
}
	
int main()
{
    cout << "main() begin" << endl;
    
    //用 1 除以 0  一定会报异常，当前函数没有做异常处理，程序会立即停止，仅仅输出了 "main() begin
    double c = divide(1, 0);
    
    cout << "main() end" << endl;
    
    return 0;
}

实验 2：添加异常处理

double divide(double a, double b)
{
    const double delta = 0.000000000000001;
    double ret = 0;

    if( !((-delta < b) && (b < delta)) ) {
        ret = a / b;
    }
    else {
        throw 0;   // 产生除 0 异常
    }

    return ret;
}
	
int main()
{
    cout << "main() begin" << endl;
    
    try
    {
    	// 1 除以 0 产生异常  由 try catch 异常处理 进行处理。处理完之后 继续正常的执行语句
        double c = divide(1, 0);
    }
    catch(...)
    {
        cout << "Divided by zero..."  << endl;
    }
    
    cout << "main() end" << endl;
    
    return 0;
}

实验3 ：异常处理时，不会继续执行 try中异常位置之后的代码，直接到catch中。

double divide(double a, double b)
{
    const double delta = 0.000000000000001;
    double ret = 0;

    if( !((-delta < b) && (b < delta)) ) {
        ret = a / b;
    }
    else {
        throw 0;   // 产生除 0 异常
    }

    return ret;
}
	
int main()
{
    cout << "main() begin" << endl;
    
    try
    {
    	// 1 除以 0 产生异常  由 try catch 异常处理 进行处理。直接到catch  不会执行try中的打印语句
        double c = divide(1, 0);
        
        cout << "c = " << c << endl;
    }
    catch(...)
    {
        cout << "Divided by zero..."  << endl;
    }
    
    cout << "main() end" << endl;
    
    return 0;
}

同一个try语句可以跟上多个catch语句

• catch语句可以定义具体处理的异常类型
• 不同类型的异常由不同的catch语句负责处理
• try语句中可以抛出任何类型的异常
• catch(…)用于处理所有类型的异常
• 任何异常都只能被捕获(catch)一次

异常处理的匹配规则:
异常抛出后，至上而下严格匹配每一个catch语句处理的类型，而且在异常处理匹配时，不进行任何的类型转换。（和函数调用不同，不进行默认类型转换）

实验3 ：//异常的类型的严格匹配，这里处理

void Demo1()
{
    try
    {
        throw 'c';
    }
    catch(int i)
    {
        cout << "catch(int i)" << endl;
    }
    catch(double d)
    {
        cout << "catch(double d)" << endl;
    }
    catch(char c)//异常的类型的严格匹配，这里处理
    {
        cout << "catch(char i)" << endl;
    }
}




int main()
{
    Demo1();

	return 0;
}

实验4 ： catch(…)可以匹配任何异常，但是如果前面已经处理了异常，就不会走 catch(…)。

void Demo2()
{
	//抛出  字符串字面常量 异常  类型为  const char*
    throw "D.T.Software";
}

int main()
{

    try
    {
        Demo2();//字符串异常
    }
    catch(char* c)
    {
        cout << "catch(char* c)" << endl;
    }
    catch(const char* cc)//这里匹配 字符串字面常量
    {
        cout << "catch(char* cc)" << endl;
    }
    catch(...)//虽然可以匹配任何异常，但是前面已经处理了异常，所以不会走到这里。
    {
        cout << "catch(...)" << endl;
    }

	return 0;
}

实验5

void Demo2()
	{
	    throw 0.0001;
	}

int main()
{

    try
    {
        Demo2();//字符串异常
    }
    catch(char* c)
    {
        cout << "catch(char* c)" << endl;
    }
    catch(const char* cc)//这里匹配 字符串字面常量
    {
        cout << "catch(char* cc)" << endl;
    }
    catch(...)//可以匹配任何异常
    {
        cout << "catch(...)" << endl;
    }

	return 0;
}

小结：

• C++中直接支持异常处理的概念
• try…catch…是c++中异常处理的专用语句
• try语句处理正常代码逻辑，catch语句处理异常代码逻辑
• 同一个try语句可以跟上多个catch语句
• 异常处理必须严格匹配，不进行任何的类型转换

补充：

C++函数后面加关键字throw(something)限制，是对这个函数的异常安全作出限制；这是一种异常规范，只会出现在声明函数时，表示这个函数可能抛出任何类型的异常。

void fun() throw();//表示fun函数不允许抛出任何异常，即fun函数是异常安全的。

void fun() throw(...);//表示fun函数可以抛出任何形式的异常。

void fun() throw(exceptionType); // 表示fun函数只能抛出exceptionType类型的异常。

void GetTag() throw(int); // 表示只抛出int类型异常
void GetTag() throw(int，char);  // 表示抛出in，char类型异常
void GetTag() throw(); // 表示不会抛出任何类型异常
void GetTag() throw(...);    // 表示抛出任何类型异常