C++——异常处理机制

本文介绍了C++的异常处理机制,包括异常处理概述和处理方法。异常处理通过try、throw和catch语句实现,允许在函数执行期间遇到异常时不立即处理,而是逐级上传,提高程序的健壮性。

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一. 异常处理概述

       ~~~~~~       程序中常见的错误分为两类:编译时的错误和运行时的错误,编译的错误主要是语法错误,运行的错误中有些是不可预料的,有些虽然可以预料却无法避免。程序运行过程中的错误统称为异常,对异常的处理称为异常处理。传统的异常处理机制无法保证程序的可靠运行,而且采用判断或分支语句处理异常的方法不适合大量异常的处理,更不能处理不可预知的异常。C++提供的异常处理机制逻辑结果非常清晰,而且在一定程度上可以保证程序的健壮性。

二. 异常处理的方法

       ~~~~~~       C++处理异常的办法是:如果在执行一个函数过程中出现异常,可以不在本函数中立即处理,而是发出一个信息,传给它的上一级(即调用函数)来解决,如果上一级函数也不能处理,再传递给上一级,由上一级处理。如此逐级上传,如果到最高一级还无法处理,运行系统一般会自动调用系统函数 terminate,由它调用 abort 终止程序。
       ~~~~~~       这样的异常处理方法使得异常的引发和处理机制分离,而不是由同一个函数完成。这样做法的好处是使底层函数(被调用函数)着重用于解决实际任务,而不必过多地考虑对异常的处理,以减轻底层函数的负担,而是把处理异常的任务上移到上层去处理。
       ~~~~~~       C++处理异常的机制由检查,抛出和捕获3个部分组成,分别由3种语句来完成:try(检查),throw(抛出)和 catch(捕获)

1. 异常的抛出

抛出异常常用 throw 语句,其格式如下:

throw 表达式

如果在某段程序中发现了异常,就可以使用 throw 语句抛出这个异常给调用者,该异常由与之匹配的 catch 语句来捕获。

int Div(int x, int y)
{
	if(y == 0)
		throw y;		// 抛出异常,当除数y为0时,语句throw将抛出int型异常
	return x / y;       // 当除数y不为0时,返回x/y的值 
}

2. 异常的检查和捕获

异常的检查和捕获使用 try 语句和 catch 语句,格式如下:

try
{
	被检查的复合语句
}
catch(异常类型声明 1)
{
	进行异常处理的复合语句 1
}
catch(异常类型声明 2)
{
	进行异常处理的复合语句 2
}
.
.
.
catch(异常类型声明 n)
{
	进行异常处理的复合语句 n
}
C++异常处理机制是一种结构化的错误处理方法,它允许开发者捕获并响应运行时发生的错误。这种机制主要包括三个关键字:`try`, `catch` 和 `throw`。下面详细介绍它们的作用以及工作原理。 ### 异常处理的关键组成部分 #### 1. throw 抛出异常 当你检测到一个无法立即解决的问题,并认为应该由更高层次的代码来处理这个问题的时候,就可以使用 `throw` 来抛出一个异常。这个动作会中断当前程序流并将控制权转移给适当的异常处理器。 ```cpp if(x < 0){ throw std::invalid_argument("Invalid argument value"); } ``` 这里我们将传入了一个负数的情况视为一种异常状况进行了抛出。 #### 2. try-catch 捕捉与处理异常 为了能够安全地捕捉住那些可能会引发异常的操作结果,我们需要把这些操作放在一个 `try` 块内;然后紧接着的是若干个关联起来用于分别匹配不同类型异常情况下的 `catch` 子句组成了所谓的“handler”。一旦某个 catch 成功识别出了相匹配类型的 exception instance ,就会执行对应分支内的语句序列完成相应补救措施后再继续正常往下走流程图其余部分未受影响的部分。 示例代码片段演示了整个过程的样子: ```cpp #include <iostream> using namespace std; int main() { int a=0,b; cout << "Enter an integer : "; cin >> b; try{ if(b == 0) throw runtime_error("Division by zero error!"); else {a=b;b=a;} // More code here... } } catch(const exception& e){ cerr<<"Caught Exception:"<<e.what()<<'\n'; } return 0; } ``` 上面的例子展示了当用户试图除以零时会发生什么事情——我们主动触发了一次标准库提供的 run-time 错误类型实例化并且把它交给后续负责监听此类事件的人去妥善安置好现场再做进一步指示。 --- ### 结论 综上所述,借助于这一套成熟的框架体系可以让我们的应用程序变得更加健壮稳定,在面对不可预见因素入侵之时不至于轻易崩溃退出而是优雅降级维持基本功能运作直至找到根本原因予以修复优化改进为止。
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