c++异常处理简单介绍 try catch throw三者的作用

飞鼠_

于 2025-03-15 17:03:21 发布

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分类专栏： C++ 文章标签： c++ 开发语言

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c++中通过try catch throw这三个关键字处理异常，我们为什么要处理异常呢，为什么要用专门的异常处理来处理异常呢，这是本文将要解决的几个问题，我们会一一解答疑惑，异常处理的主要作用是，让我们的程序更健壮，当遇到不可预测的问题时可以做出处理，而不是直接崩溃，当发送错误时可以让程序执行备选方案，如果不得不接受程序时可以提前做一些必要的工作，如将内存中的数据写入文件、关闭打开的文件、释放动态分配的内存空间等。

try：定义可能抛出异常的代码块。
catch：捕获并处理特定类型的异常。
throw：抛出一个异常对象（可以是任意类型，但建议继承 std::exception）。

void func1(){
    throw std::runtime_error("test exception");
}
int main() {
    try {
        std::cout << "Hello, world!" << std::endl;
        func1();
        std::cout << "Test end" << std::endl;
    } catch(const std::exception& e) {
        std::cerr << e.what() << '\n';
    }
    return 0;
}

// 输出
Hello, world!
test exception

上面的代码使用了异常处理，func1会抛出一个异常，异常被catch捕获后会输出异常信息，通过输出可以看到，在try块中如果出现异常，会直接跳转到catch中不会再执行后面的内容了，如果没有异常就不会执行catch块中的内存
下面的代码演示了异常处理的使用，注意它不是一个好代码，只是一个用于演示异常处理的代码，这个代码的作用是读取number.txt文件其中的数字，并用用户的输入作为被除数，进行除法计算

class DivisionByZeroException : public std::logic_error {
public:
    DivisionByZeroException()
        : std::logic_error("division by zero error") {}
};
void openFile(std::ifstream& file, const std::string& filename){
    file.open(filename);
    if (!file.is_open()) {
        throw std::runtime_error("cannot open file: " + filename);
    }
}
int readNumFile(std::ifstream& file, const std::string& filename){
    openFile(file, filename);
    int number;
    if (!(file >> number)) {
        throw std::runtime_error("read file error");
    }
    return number;
}
int main() {
    std::string filename = "number.txt";
    std::ifstream file;
    double a = 0.0;
    try {
        int number = readNumFile(file, filename);
        std::cout << "number in the file is: " << number << std::endl;
        while (true){
            std::cout << "import a double number: ";
            if (!(std::cin >> a)) throw std::runtime_error("read input error");
            if (a == 0.0) throw DivisionByZeroException();
            std::cout << "result: " << number / a << std::endl;
        }
        file.close();
    } catch (const DivisionByZeroException& e) {
        std::cerr << "[import error] " << e.what() << std::endl;
        file.close();
    } catch (const std::exception& e) {
        std::cerr << e.what() << '\n';
        file.close();
    }
    
    return 0;
}

throw相较于传统的异常处理方式，优势在于可以直接将错误抛给捕获的地方，不用一层一层的传递，在当前代码中如果打开文件失败，我们使用throw可以直接回到main函数中进行处理，如果是传统处理方式，需要先返回的readNumFile函数再返回到main中，另一个好处是可以自定义错误类型，我们通过c++的错误类可以实现自己的错误类
通过catch的分类机制，可以实现精确的异常处理，catch会从头到为进行遍历，检测抛出的异常属于那个catch快，这里要注意这些错误类型是范围的，我们继承而来的错误类型是会被父类捕获的，如果父类的catch放在子类前面，那么子类就永远不会触发了

} catch (const std::exception& e) {
    std::cerr << e.what() << '\n';
    file.close();
} catch (const DivisionByZeroException& e) {
    std::cerr << "[import error] " << e.what() << std::endl;
    file.close();
}
// 这时候我们的编译器会提示
main.cpp: In function 'int main()':
main.cpp:103:7: warning: exception of type 'DivisionByZeroException' will be caught by earlier handler [-Wexceptions]
  103 |     } catch (const DivisionByZeroException& e) {
      |       ^~~~~
D:\Code\C++\CppStudy\main.cpp:101:7: note: for type 'std::exception'
  101 |     } catch(const std::exception& e) {
      |