C++ primer Plus 第十五章友元、异常和其他

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原创最新推荐文章于 2026-08-07 13:23:23 发布 454 阅读 AI 写同款· GEO 优化 ›

C++ Primer Plus（第六版）编程练习答案第15章友元、异常和其他本章所有编程练习的工程源码可在此处下载（点击此链接下载），供大家参考交流！ 1. 对Tv和Remote类做如下修改： a. 让它们互为友元； b. 在Remote类中添加一个状态变量成员，该成员描述遥控器是处于常规模式还是互动模式； c. 在Remote中添加一个显示模式的方法； d. 在Tv类中添加一个对Remote中新成员进行切换的方法，该方法应仅当TV处于打开状态时才能运行。... 阅读详情

15.1友元

类并非只有友元函数，还可以有友元类，友元类的所有方法都可以访问原始类的私有成员和保护成员。

下面我们通过一个例子来讲解一下友元类

定义TV类和Rmote类，分别作为电视机和遥控器的类

由于遥控器可以控制电视机，即遥控器可以访问电视机的成员，所以要将Rmote类声明为TV的友元类，但是如果只是将Rmote类的一个成员函数声明为友元函数，则需要知道Rmote类的声明，所以TV类应该在Rmote类后声明，但是在Rmote类的声明中，有些成员函数会引用TV类的对象，这时候需要在Rmote类前对TV类进行名称声明（即声明TV 是一个类），这种做法叫做前向引用声明。

#include<iostream>
using namespace std;
class Tv;
class Remote
{
    int mode;
public:
    enum State{off,on};
    void onoff(Tv &t);
};
class Tv
{
    int state;
public:
    friend void Remote::onoff(Tv &t);//将Remote的onoff函数声明为Tv的友元函数
    enum State{off,on};
    void onoff(){state = (state == on)?off:on;}
};

如果我们希望电视机接受遥控器指令后，会返回信息给遥控器，遥控器会发出嗡嗡声作为回应。

这时候可以将Tv和Rmote类互为友元类，但是要注意如果Tv类声明在前的话，对于Tv类中使用Rmote类对象的方法的定义，需要在Remote声明之后。

例如

这种使用内联函数的，即使用了Tv类的具体成员的内联函数，要使用inline关键字在Tv类声明的后面定义。

15.3异常

15.3.1调用abort（）

abort函数位于cstdlib头文件里，其典型实现是向标准错误流即cerr发送程序异常终止,然后终止程序。

也可以使用exit()，该函数会刷新文件缓冲区，但不显示消息。

如

#include<iostream>
#include<cstdlib>
using namespace std;
double heam(double a,double b);
void fun()
{
    double a,b;
    cin>>a>>b;
    double result = heam(a,b);//除运算
    cout<<result<<endl;
}
double heam(double a,double b)
{
    if(b==0)
    {
        cout<<"error"<<endl;
        abort();//也可以用exit(0)
    }
}
int main()
{
    fun();
}

如果b==0的话说明发生错误了，执行abort，会直接结束程序，而不是结束函数。

15.3.3异常机制

对异常的处理分为三个部分：

引发异常；

使用处理程序捕获异常；

使用try块；

try块标识其中特定的异常可能被激活的代码块，它后面跟一个或多个catch块

catch关键字表示捕获异常，处理程序以关键字catch开头，随后是位于括号中的类型声明，它指出了异常处理程序要响应的异常类型，然后是一个花括号括起来的代码块，指出要采取的措施。

throw 类似于return，它将终止函数的执行，并返回相应的值；但throw不是将控制权返回给调用程序，而是导致程序函数调用序列回退，一直到包含try块的那个函数，并将返回值与catch的异常类型比较，以执行特定的代码块，这个过程叫做栈解退。

例如：

#include<iostream>
#include<cstdlib>
using namespace std;
double heam(double a,double b)
{
    if(b==0)
    {
        throw "Error!";
    }
}
void fun()
{
    double a,b,result;
    cin>>a>>b;
    try
    {
        result = heam(a,b);//除运算
    }
    catch(const char *s)//会将throw返回的那个字符串与s的类型匹配，所以执行这异常处理的代码块
    {
        cout<<s<<endl;
        abort();
    }
    cout<<result<<endl;
}

int main()
{
    fun();
}

15.3.4将对象用作异常的类型

我们可以手动定义异常的类，为不同异常创建不同的类，以便于在多个catch里找到应执行的代码块。

15.3.5异常规范

如

double harm(double a) throw(bad_thing);
double marm(double) throw();

其中throw（）部分就是异常规范，它可能是出现在函数原型和函数定义中，可能包含类型列表。

这项功能不推荐使用，仅了解即可。

15.3.6栈解退

１.在try的语句块内声明的变量在外部是不可以访问的，即使是在catch子句内也不可以访问。

２.栈解退（寻找异常处理（exception handling）代码）

栈解退会沿着嵌套函数的调用链不断查找，知道找到了已抛出的异常匹配的catch子句。如果在最后还是没有找到对应的catch子句的话，则退出主函数后查找过程终止，程序调用标准函数库的terminate()函数，终止该程序的执行

1.当一个exception被抛出的时候，控制权会从函数调用中释放出来，并需找一个可以处理的catch子句
2.对于一个抛出异常的try区段，程序会先检查与该try区段关联的catch子句，如果找到了匹配的catch子句，就使用这个catch子句处理这个异常。
3.没有找到匹配的catch子句，如果这个try区段嵌套在其他try区段中，则继续检查与外层try匹配的catch子句。如果仍然没有找到匹配的catch子句，则退出当前这个主调函数，并在调用了刚刚退出的这个函数的其他函数中寻找。

3. catch子句的查找：

1.catch子句是按照出现的顺序进行匹配的（以例2来说，异常先会匹配catch(exception e)子句，然后在匹配 catch (Exception e)子句，一步一步的栈展开）。在寻找catch子句的过程中，抛出的异常可以进行类型转换，但是比较严格：
2.允许从非常量转换到常量的类型转换（权限缩小）
3.允许从派生类到基类的转换。
4.允许数组被转换成为指向数组（元素）类型的指针，函数被转换成指向该函数类型的指针（降级问题）
5.标准算术类型的转换（比如：把bool型和char型转换成int型）和类类型转换(使用类的类型转换运算符和转换构造函数)。