C++ 异常处理 要点

1. throw出来的异常如果到最后也没有被catch,那么程序会abort

2. 构造函数中如何有异常抛出,那么这个类的析构函数不会被调用(因为这个对象没有构造完成),所以必须在构造函数中catch这个异常,然后释放之前所有已经分配的空间

3. 析构函数中的异常不能传递到析构函数外, 因为1. 之后的代码不会被执行(可能造成内存泄漏) 2. 有可能是因为一个异常处理进入的析构函数,如果再抛出异常,会导致程序直接abort.

4. 传递异常的时候应该只使用throw,不应该使用throw XXX; 因为后者会产生切割

5. catch参数如果是类类型,应该使用引用

    使用指针的问题:1如果是栈对象,那么throw后跳出函数 导致内存被释放 2即使是hep对象 catch不知道是否应该释放该内存

    使用值传递的问题:导致2次copy

6. catch块的写法,1. 必须把派生类类型写在前面,否则永远不会被执行 2.对于基本类型,conpiler不会做强制转换,所以每一种可能都要写一个catch块

7. 异常和函数调用的区别: 异常必须做一次copy

8.编写异常说明时,要确保派生类成员函数的异常说明和基类成员函数的异常说明一致,即派生类改写的虚函数的异常说明至少要和对应的基类虚函数的异常说明相同,甚至更加严格,更特殊。

<think>嗯,用户现在想了解C++中的异常处理机制和使用方法。之前他们问过关于std::string长度的问题,我的回答里引用了三篇关于C++异常处理的文章,现在用户可能希望深入理解这部分内容。需要结合之前的引用,但用户也提到之前的引用仅供参考,要更多参考上一次的问题和回答。 首先,我需要回忆C++异常处理的基础知识,包括try、throw、catch的机制。然后,结合引用中的信息,比如在vector的push或new操作时不做异常处理会导致程序终止,这说明了异常处理的重要性。另外,引用里提到了标准库异常的使用,以及构造和析构中的处理,这些都需要涵盖到。 用户的问题可能包括基本语法、异常传播、标准异常类型、资源管理(比如RAII)、性能考量等。需要分步骤讲解,结构清晰。同时,用户可能有隐藏需求,比如实际应用中的最佳实践,或者如何处理多态异常,如何自定义异常类等。 要注意用户之前的问题是关于字符串长度,但当前问题转向异常处理,所以可能需要提供足够的示例代码和实际场景,帮助用户理解。还要注意之前回答中的引用标记,现在需要正确引用提供的参考内容,比如引用[1]中的异常处理机制,引用[2]中的内存不足情况,引用[3]中的信号处理可能相关但需要确认是否与异常处理直接相关。 此外,用户可能混淆了异常处理和信号处理(如Ctrl+C),需要明确区分。在C++中,异常处理是语言级别的机制,而信号处理是操作系统层面的,所以在回答时需要指出两者的不同,避免用户混淆。 最后,生成相关问题,引导用户进一步学习,比如异常安全、自定义异常、性能影响等。确保回答符合中文要求,使用正确的LaTeX格式,如关键字用$try$,独立公式用$$包围,代码块用正确语法高亮。</think>### C++ 异常处理机制与使用方法详解 C++ 异常处理是**程序错误管理**的核心机制,通过分离正常逻辑与错误处理代码提升代码可维护性[^1]。以下是关键要点与具体实现方法: --- #### 一、异常处理核心机制 1. **基本结构**(`try`/`throw`/`catch`) ```cpp try { if (error_condition) { throw ExceptionType("Error message"); // 抛出异常 } } catch (const ExceptionType& e) { // 捕获特定类型异常 std::cerr << "Error: " << e.what() << '\n'; } catch (...) { // 捕获所有未处理异常 std::cerr << "Unknown error\n"; } ``` - **`try`**:标记可能抛出异常的代码块。 - **`throw`**:主动触发异常,可传递任意类型(推荐使用标准异常类)。 - **`catch`**:按类型匹配异常,支持多级捕获。 2. **异常传播特性** - 异常沿调用栈**向上传递**,直到找到匹配的 `catch` 块[^1]。 - 若未捕获异常,程序调用 `std::terminate()` 终止[^2]。 --- #### 二、标准异常类与用法 C++ 标准库提供 `std::exception` 基类及派生异常类型(需包含 `<stdexcept>`): ```cpp try { std::vector<int> vec; vec.reserve(1000000000); // 可能抛出 std::bad_alloc } catch (const std::bad_alloc& e) { std::cerr << "内存不足: " << e.what() << '\n'; // 标准异常信息[^2] } ``` | 常用异常类型 | 适用场景 | |----------------------|---------------------------| | `std::logic_error` | 程序逻辑错误(如无效参数) | | `std::runtime_error` | 运行时环境错误(如IO失败) | | `std::bad_alloc` | 内存分配失败 | --- #### 三、异常安全与资源管理(RAII) 通过**资源获取即初始化(RAII)** 确保异常发生时资源正确释放: ```cpp class FileHandler { public: FileHandler(const std::string& path) : file(fopen(path.c_str(), "r")) { if (!file) throw std::runtime_error("无法打开文件"); } ~FileHandler() { if (file) fclose(file); } // 析构函数自动释放资源 private: FILE* file; }; // 使用示例 try { FileHandler fh("data.txt"); } catch (const std::exception& e) { // 即使异常发生,fh的析构函数仍会关闭文件 } ``` --- #### 四、高级应用与注意事项 1. **自定义异常类** ```cpp class NetworkError : public std::runtime_error { public: NetworkError(const std::string& msg, int code) : std::runtime_error(msg), error_code(code) {} int get_code() const { return error_code; } private: int error_code; }; // 抛出示例 throw NetworkError("连接超时", 408); ``` 2. **异常与构造函数** - 构造函数失败时应抛出异常,避免返回半初始化对象[^1]。 - 析构函数默认标记为 `noexcept`,在其中抛出异常会导致程序终止[^1]。 3. **性能考量** - 异常处理**不增加正常路径的开销**,仅在抛出时消耗资源[^1]。 - 频繁抛出异常可能影响性能,需权衡使用场景。 --- #### 五、与信号处理的区别 - **异常处理**:语言级机制,处理逻辑错误(如 `throw`)。 - **信号处理**:系统级事件(如 `SIGSEGV`、`Ctrl+C`),需通过 `signal()` 处理[^3]。 ```cpp #include <csignal> void handle_signal(int sig) { std::cout << "收到信号: " << sig << '\n'; exit(1); } int main() { signal(SIGINT, handle_signal); // 处理 Ctrl+C while (true); } ``` --- ### 常见问题解答 **Q1: 如何避免异常导致的内存泄漏?** A: 使用 RAII 模式管理资源(如智能指针、容器类),确保异常发生时自动释放。 **Q2: `noexcept` 关键字的作用?** A: 声明函数不会抛出异常,帮助编译器优化代码。若声明后仍抛出异常,程序终止[^1]。 --- ### 典型错误案例 ```cpp // 错误:未捕获 new 可能抛出的 std::bad_alloc int* arr = new int[10000000000]; // 内存不足时程序崩溃[^2] // 正确做法 try { int* arr = new int[10000000000]; } catch (const std::bad_alloc& e) { // 处理内存不足 } ``` ---
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