25、C++ 异常处理与错误处理全解析

C++ 异常处理与错误处理全解析

1. 编程中的错误与异常概述

在编程领域，错误是不可避免的。常见的错误类型包括逻辑错误、语法错误以及因程序脆弱性导致的错误。逻辑错误是指程序虽然按照指令执行，但算法设计不合理；语法错误则是使用了错误的语法、函数或结构。而程序的脆弱性表现为，当用户输入不符合预期、内存耗尽、硬盘满或网络连接中断时，程序就会崩溃。

为了编写健壮、无错误的程序，程序员需要采取一系列措施。例如，使用设计评审和全面测试来发现逻辑错误。同时，对于一些无法避免的特殊情况，如内存耗尽，程序需要有相应的应对策略，主要有以下几种：
- 使程序崩溃。
- 通知用户并优雅退出。
- 通知用户并允许用户尝试恢复和继续。
- 采取纠正措施并在不通知用户的情况下继续。

2. C++ 中的异常机制

在 C++ 里，异常是一个对象，它从问题发生的代码区域传递到负责处理该问题的代码部分。当异常发生时，称为“抛出”异常；当异常被处理时，称为“捕获”异常。异常的类型决定了哪个代码区域将处理该问题，抛出的异常对象的内容可用于向用户提供问题反馈。

异常机制的基本思想如下：
- 资源的实际分配（如内存分配或文件锁定）通常在程序的底层进行。
- 当操作失败、无法分配内存或无法锁定文件时应采取的逻辑，通常位于程序的高层，与用户交互的代码部分。
- 异常提供了一条从资源分配代码到能够处理错误条件的代码的快速通道。如果存在中间函数层，它们有机会清理内存分配，但不需要包含仅用于传递错误条件的代码。

3. 异常的使用方法

使用异常主要通过 try </