C++中的Exception

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#exception #c++ #java #oo

本文探讨了在C++和Java中使用异常处理机制的问题。指出过度依赖Exception会导致代码逻辑混乱，并对比了C++与Java中异常处理的不同特点。

自己项目中前期开发的数据层代码，过渡使用Exception导致处理逻辑残缺，执行流程混乱。由此想想说说Exception。C++提供了Exception机制可以在程序执行中抛出异常，但是在目前C++的基础上增加的Exception的特点就像C++的指针一样具有太大的灵活性，对于一般程序员使用Exception往往会造成结构混乱。

Java是Pure OO内建的Exception相对于C++方式的Exception易于掌握。

Exception是一种好方法，但是千万别用的走火入魔。

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03-10 1746
c++中的exception std::exception std::exception类定义了无参构造函数、拷贝构造函数、拷贝赋值运算符、一个虚析构函数和一个名为what的无参虚成员。其中what函数返回一个const char*，该指针指向一个以null结尾的字符数组，并且确保不会抛出任何异常，该字符串的目的是提供关于异常的一些文本信息。除析构函数外，其它函数均通过关键字noexcept说明此函数不会抛出异常。 例子： #include <cctype> #include <iostr
C++异常(exception)
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​ 所谓的异常就是不正常，指在程序运行的过程中，由于系统条件、操作不当等原因所引起的程序运行错误​ 常见的异常：除零错误、指针访问受保护的空间、数组越界、内存分配失败、打开的文件不错在…在C++中，新增加了一种错误(异常)处理方式编译时错误：在程序编译阶段就能够发现的错误运行时错误：编译能够通过，在运行的时候会有一些错误产生为了提高系统的健壮性，加强容错能力，在编程过程中，这些错误(异常)必须要处理，防止系统崩溃。
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06-02 519
【代码】c++异常处理exception。
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C++ exception C++标准库定义了一套异常体系，有一个exception的抽象基类，其中有一个const char* what()的虚函数，用于表示被抛出异常的文字描述 我们可以新建自己的异常类，继承于这个抽象基类，那么我们新建的类就可以被任何打算捕获抽象基类的代码所捕获，程序复用性较好。 对于自己新建的异常类，我们需要重载实现其what函数，因为基类中这个函数是虚函数 try{}...
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<think> 嗯，用户想了解C++异常处理的相关内容，特别是解决方案和使用指南。查阅提供的四个引用后，发现它们涵盖了标准异常类、基本语法和注意事项等核心内容。 用户可能是正在学习异常处理的C++开发者，遇到了程序健壮性问题。ta的提问聚焦在"解决方案"和"使用指南"，说明需要实用指导而非理论。引用[1][2]提到exception基类和标准异常类，引用[3]详细描述了try/catch机制，引用[4]则强调构造函数等特殊场景的注意事项——这些正好组成完整知识框架。 需要重点提炼：标准异常体系（exception基类、stdexcept头文件）、基本语法三要素（try/throw/catch）、特殊场景处理（构造函数异常、内存分配失败）。引用[4]特别指出异常替代错误码的优势，这点应强调。另外用户没提版本差异，但实际C++11后新增了noexcept等特性，考虑补充说明。 安全提示方面，引用[4]提到构造函数抛异常的隐患，这容易引发资源泄漏，必须包含防范方案。性能影响虽未提及，但大型系统需关注异常开销，考虑放在最后注意事项里。 最终决定按"为什么用→怎么用→注意事项"的逻辑展开：先对比异常与错误码的优劣，再详解语法和标准异常类，最后给出构造函数异常处理等进阶技巧。引用[3]的"优雅处理"理念可作为贯穿始终的主线。 </think> 以下是C++异常处理的全面指南，结合核心概念、使用方案和最佳实践： --- ### **一、异常处理核心机制** 1. **基本结构** ```cpp try { // 可能抛出异常的代码 if (error) throw MyException("Error message"); } catch (const std::exception& e) { // 捕获所有标准异常 std::cerr << "Caught: " << e.what() << std::endl; } catch (...) { // 捕获任何非标准异常（如int、字符串等） std::cerr << "Unknown exception" << std::endl; } ``` 2. **标准异常类**（需包含 `<stdexcept>`） - 逻辑错误：`std::logic_error`, `std::invalid_argument`, `std::out_of_range` - 运行时错误：`std::runtime_error`, `std::overflow_error` - 所有标准异常均继承自 `std::exception`，可通过 `what()` 获取错误信息[^1][^2] --- ### **二、自定义异常类** ```cpp #include <exception> #include <string> class MyException : public std::exception { public: explicit MyException(const std::string& msg) : msg_(msg) {} const char* what() const noexcept override { return msg_.c_str(); } private: std::string msg_; }; // 使用 throw MyException("File not found"); ``` --- ### **三、关键应用场景与解决方案** 1. **构造函数失败** 构造函数无法返回错误码，异常是唯一可靠方案[^4]： ```cpp class Resource { public: Resource() { if (!acquireResource()) throw std::runtime_error("Acquisition failed"); } }; ``` 2. **替代错误码** 避免函数多重返回（数据+错误码），简化调用逻辑： ```cpp double safeDivide(double a, double b) { if (b == 0) throw std::invalid_argument("Divisor cannot be zero"); return a / b; } ``` 3. **资源泄漏防护** 结合RAII（如智能指针），确保异常时资源自动释放： ```cpp void processFile() { auto file = std::make_unique<File>("data.txt"); // 析构函数自动关闭文件 if (file->corrupted()) throw std::runtime_error("File corrupted"); // 无需手动释放资源 } ``` --- ### **四、最佳实践与陷阱规避** 1. **异常安全保证** - 基本保证：操作失败后对象仍有效 - 强保证：操作失败后状态回滚（如 `std::vector::push_back`） - 不抛掷保证：标记 `noexcept` 的函数[^3] 2. **禁止在析构函数抛异常** 若析构函数因异常退出，程序可能直接终止（`std::terminate`）[^4] 3. **高效捕获策略** - 按派生类到基类顺序捕获：`catch (Derived& e)` 先于 `catch (Base& e)` - 引用捕获避免对象切片：`catch (const std::exception& e)` - 用 `catch (...)` 处理未知异常后重新封装 --- ### **五、性能与适用场景** | 场景 | 推荐方案 | 原因 | |---------------------|-------------------|--------------------------| | 高频关键路径 | 错误码 | 异常处理有运行时开销 | | 模块边界/构造函数 | 异常 | 跨层级传播更方便[^4] | | 不可恢复错误 | 终止程序 | 如内存耗尽、硬件故障 | > 📌 **核心原则**：异常应用于 **预期外、可恢复** 的错误（如文件丢失）。逻辑分支（如用户输入校验）应使用条件判断。 --- ### **相关问题** 1. 如何在C++中实现跨线程的异常传递？ 2. `noexcept` 关键字在移动构造函数中有何特殊意义？ 3. 现代C++（C++17/20）对异常处理做了哪些优化？ 4. 异常处理与返回`std::expected`有何性能差异？ > 引用来源： > [^1]: C++标准异常基类`exception`的捕获方法 > [^2]: 标准库头文件`<stdexcept>`中的预定义异常类 > [^3]: 异常处理在程序健壮性设计中的核心地位 > [^4]: 构造函数等特殊场景的异常必要性分析
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