【C++ 语言】异常 ( 抛出字符串异常 | 抛出异常对象 | 抛出任意对象 | 抛出自定义异常 )

本文详细介绍了C++中的异常处理机制,包括基本的try-catch语句使用、字符串异常、异常对象的抛出与捕获、自定义异常的定义与使用等。通过具体的代码示例,深入解析了如何有效处理运行时错误,提高程序的健壮性和可维护性。

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I 异常处理


1. 异常处理 : 使用 " try{}catch(){} " 将抛出异常的代码包起来 , 注意将可能抛出异常的代码包裹在 try 后的大括号中 , 将异常处理逻辑放在 catch 后的大括号中 ;

  • ① 包含可能出现异常的代码 : 在 try 代码块中编写可能抛出异常的代码 ;
  • ② 捕获异常 : catch 后的括号中注明可能捕获的异常类型 ;
  • ③ 针对捕获的异常进行处理 : 在 catch() 后的代码块中编写异常处理代码 ;

2. 异常处理代码示例 :

	// 2. 捕获异常对象
	//	其中调用 exception 的 what() 方法即可获得异常信息
	//	可以获取异常信息 , 即构造函数中传入的字符串
	try
	{
		throwException();
	}
	catch (exception &e)
	{
		cout << " 捕获了异常对象 " << e.what() << endl;
	}


II 字符串异常


1. 抛出字符串 : 调用 " throw 字符串 " , 可以抛出一个异常 , 异常信息就是该字符串内容 ;


//抛出字符串异常的方法
void throwString() {
	throw "throwStringException 抛出异常字符串";
}

2. 捕获字符串异常 : 捕获抛出的字符串异常 , 在 catch 后的括号中捕获 const char* c 类型的异常 ;

  • 捕获异常类型 : const char* c
	// 1. 捕获字符串异常
	try
	{
		throwString();
	}
	catch (const char* c)
	{
		cout << " 捕获了字符串异常 " << c << endl;
	}

3. 代码执行结果 :

 捕获了字符串异常 throwStringException 抛出异常字符串


III 异常对象


C++ 中可以抛出任意一个对象 ;

1. 抛出对象 : 调用 " throw exception( 字符串 ) " , 调用 exception 构造方法 , 传入异常信息字符串 ;

//抛出任意类型对象异常的方法
void throwException() {
	throw exception("throwException 抛出异常对象");
}

2. 捕获并处理异常对象 :

  • 捕获异常类型 : const char* c
  • 捕获异常对象 : 捕获使用 exception 构造方法创建的异常 , 需要在 catch 后的括号中注明异常的类型 exception &e ;
  • 获取异常信息 : 调用异常的 what() 方法 , 可以获取异常信息 , 即构造函数中传入的字符串 ;
	// 2. 捕获异常对象
	//	其中调用 exception 的 what() 方法即可获得异常信息
	//	可以获取异常信息 , 即构造函数中传入的字符串
	try
	{
		throwException();
	}
	catch (exception &e)
	{
		cout << " 捕获了异常对象 " << e.what() << endl;
	}

3. 代码执行结果 :

 捕获了异常对象 throwException 抛出异常对象


IV 抛出任意类型对象


1 . 抛出任意类型对象 : 这里抛出一个 Child 对象 , 调用 Child 类的构造方法 , 创建对象并抛出 ;

//抛出任意类型对象异常的方法
void throwChildObject() {
	throw Child();
}

2 . 捕获任意对象并处理 : 捕获抛出的对象类型 , 注意要捕获引用类型 , 因为抛出的是对象类型 , 不是指针 ;

  • 捕获异常类型 : Child& child
	// 3. 抛出任意对象
	//	捕获该对象 , 并执行其中的方法
	try
	{
		throwChildObject();
	}
	catch (Child& child)
	{
		cout << " 捕获了 Child 异常对象 , 调用其方法 : " << endl;
		child.function();
	}

3 . 代码执行结果 :

 捕获了 Child 异常对象 , 调用其方法 :
 子类方法


V 自定义异常


1. 自定义异常 : 自定义类 , 继承 exception 类 , 继承使用 " : " 符号表示 , 注意这里的继承作用于应使用 public , 否则将无法访问父类的方法 ;

//自定义异常
class MyException : public exception {
public :
	virtual char const* what() const {
		return "自定义异常 MyException what 异常信息";
	}
};

2. 抛出异常 : 调用自定义异常的构造函数 , 将异常抛出 ;

//抛出自定义异常
void throwMyException() {
	throw MyException();
}

3. 异常捕获处理 :

  • 捕获异常类型 : MyException& my
	// 4. 抛出自定义异常
	//	捕获该对象 , 并执行其中的方法
	try
	{
		throwMyException();
	}
	catch (MyException& my)
	{
		cout << " 捕获了 自定义 MyException 异常对象 : " << my.what() << endl;
	}

4. 代码执行结果 :

 捕获了 自定义 MyException 异常对象 : 自定义异常 MyException what 异常信息


VI 异常相关代码


定义 抛出异常的方法自定义异常类 :

//抛出字符串异常的方法
void throwString() {
	throw "throwStringException 抛出异常字符串";
}

//抛出任意类型对象异常的方法
void throwException() {
	throw exception("throwException 抛出异常对象");
}

//抛出任意类型对象异常的方法
void throwChildObject() {
	throw Child();
}

//自定义异常
class MyException : public exception {
public :
	virtual char const* what() const {
		return "自定义异常 MyException what 异常信息";
	}
};

//抛出自定义异常
void throwMyException() {
	throw MyException();
}

捕获处理异常代码 :

	// X . 异常
	 
	// 1. 捕获字符串异常
	try
	{
		throwString();
	}
	catch (const char* c)
	{
		cout << " 捕获了字符串异常 " << c << endl;
	}

	// 2. 捕获异常对象
	//	其中调用 exception 的 what() 方法即可获得异常信息
	//	可以获取异常信息 , 即构造函数中传入的字符串
	try
	{
		throwException();
	}
	catch (exception &e)
	{
		cout << " 捕获了异常对象 " << e.what() << endl;
	}

	// 3. 抛出任意对象
	//	捕获该对象 , 并执行其中的方法
	try
	{
		throwChildObject();
	}
	catch (Child& child)
	{
		cout << " 捕获了 Child 异常对象 , 调用其方法 : " << endl;
		child.function();
	}

	// 4. 抛出自定义异常
	//	捕获该对象 , 并执行其中的方法
	try
	{
		throwMyException();
	}
	catch (MyException& my)
	{
		cout << " 捕获了 自定义 MyException 异常对象 : " << my.what() << endl;
	}

执行结果 :

 捕获了字符串异常 throwStringException 抛出异常字符串
 捕获了异常对象 throwException 抛出异常对象
 捕获了 Child 异常对象 , 调用其方法 :
 子类方法
 捕获了 自定义 MyException 异常对象 : 自定义异常 MyException what 异常信息
<think>好的,我现在需要解决用户的问题:如何在C++中捕获并打印抛出异常的具体行号。用户希望找到方法来实现这一点,所以我得仔细分析可能的解决方案,并确保回答准确可靠。 首先,我回想一下C++异常处理的基本机制。当抛出异常时,通常使用throw关键字,然后通过try-catch块来捕获。不过,标准异常通常不会自动包含行号信息,所以用户需要手动添加这些信息。 接下来,我需要考虑如何获取行号。C/C++预定义宏__LINE__可以获取当前行号,这应该是关键。用户可能在抛出异常时,将行号作为异常信息的一部分传递。例如,throw std::runtime_error("Error at line " + std::to_string(__LINE__))。但这样每次抛出都要手动添加,比较麻烦,容易出错。 有没有更系统的方法呢?或许可以自定义一个异常类,其中包含文件名、行号等信息。比如,创建一个继承自std::exception的类,构造函数接受文件和行号参数,并在what()方法中返回包含这些信息的字符串。这样,每次抛出异常时,使用这个自定义类,并传入__FILE__和__LINE__宏,就能自动记录位置。 然后,用户需要在catch块中捕获这个自定义异常,并调用其方法获取行号等信息。这样处理起来会更统一,也减少了重复代码。 另外,第三方库如Boost.Exception可能提供更强大的支持。Boost提供了add_error_info函数,可以包装异常,添加各种信息,包括行号、文件名等。使用BOOST_THROW_EXCEPTION宏可以自动捕获当前位置,这样可能更方便。不过用户可能需要安装Boost库,这可能是一个额外步骤。 还有一种方法是使用编译器特定的宏,比如GCC的__builtin_LINE(),但这样可能不具备跨平台性。所以推荐使用标准方法或Boost这样的跨平台库。 需要验证这些方法的正确性。自定义异常类的方法应该是可行的,代码示例可能如下: class MyException : public std::exception { public: MyException(const char* msg, const char* file, int line) { // 构造错误信息,包含文件、行号和消息 } const char* what() const noexcept override { return msg_.c_str(); } private: std::string msg_; }; 抛出时:throw MyException("Error message", __FILE__, __LINE__); 捕获时,可以动态转换异常指针,检查是否是MyException类型,然后获取详细信息。 对于Boost的方法,示例可能涉及BOOST_THROW_EXCEPTION和异常处理函数,如catch的块中使用boost::diagnostic_information(e)来获取完整信息。 另外,在C++20中是否有新特性?目前了解,C++标准库中的异常类并没有直接支持行号,所以自定义或第三方库仍是主要途径。 需要确保用户明白这些方法需要他们在抛出异常时主动添加行号信息,或者使用宏来简化这个过程。例如,定义一个宏THROW_EXCEPTION(msg)来展开为throw MyException(msg, __FILE__, __LINE__),这样可以减少重复代码,提高可维护性。 总结可能的解决方案: 1. 手动添加行号到异常消息中。 2. 自定义异常类,包含文件、行号等信息。 3. 使用Boost.Exception库增强异常信息。 4. 使用预处理器宏简化异常抛出。 在回答中需要分步骤说明这些方法,并提供代码示例,确保用户能理解并实施。同时,需要注意异常的安全性和性能影响,但用户主要关注的是如何获取行号,所以可能不需要深入讨论这些方面。 最后,生成相关问题,比如如何自定义异常类、Boost库的使用方法、如何获取异常堆栈信息等,帮助用户进一步探索。</think>在C++中捕获并打印异常的具体行号需要通过预处理器宏和自定义异常类实现。以下是分步解决方案: ### 方法1:手动添加行号(基础版) ```cpp #include <stdexcept> #include <string> try { throw std::runtime_error("Error at line " + std::to_string(__LINE__)); } catch (const std::exception& e) { std::cout << "Exception: " << e.what() << std::endl; // 输出包含行号 } ``` ### 方法2:自定义异常类(推荐) ```cpp #include <string> #include <stdexcept> class SourceLocationException : public std::runtime_error { public: SourceLocationException(const std::string& msg, const char* file, int line) : std::runtime_error( std::string(file) + ":" + std::to_string(line) + " " + msg ) {} }; #define THROW_EX(msg) throw SourceLocationException(msg, __FILE__, __LINE__) // 使用示例 try { THROW_EX("Invalid parameter"); } catch (const std::exception& e) { std::cout << e.what() << std::endl; // 输出:example.cpp:15 Invalid parameter } ``` ### 方法3:使用Boost.Exception(高级版) 需要先安装Boost库: ```cpp #include <boost/exception/all.hpp> #include <iostream> typedef boost::error_info<struct tag_line_no, int> line_no; typedef boost::error_info<struct tag_file_name, std::string> file_name; try { throw boost::enable_error_info(std::runtime_error("Error")) << file_name(__FILE__) << line_no(__LINE__); } catch (const boost::exception& e) { std::cout << *get_file_name(e) << ":" << *get_line_no(e) << " " << dynamic_cast<const std::exception&>(e).what() << std::endl; } ``` ### 关键点说明 1. `__FILE__`和`__LINE__`是预处理器宏,在编译时替换为当前文件名和行号 2. 自定义异常类继承`std::exception`体系,保持标准异常兼容性 3. 使用宏定义可以简化异常抛出语法,避免重复代码[^1][^3]
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