C++中異常處理的基本思想及throw語句拋出異常的使用
異常處理基本思想
C++的異常處理的基本思想大致可以概括為傳統(tǒng)錯(cuò)誤處理機(jī)制、通過函數(shù)返回值來處理錯(cuò)誤。
1）C++的異常處理機(jī)制使得異常的引發(fā)和異常的處理不必在同一個(gè)函數(shù)中，這樣底層的函數(shù)可以著重解決具體問題，而不必過多的考慮異常的處理。上層調(diào)用者可以再適當(dāng)?shù)奈恢迷O(shè)計(jì)對(duì)不同類型異常的處理。
2）異常是專門針對(duì)抽象編程中的一系列錯(cuò)誤處理的，C++中不能借助函數(shù)機(jī)制，因?yàn)闂＝Y(jié)構(gòu)的本質(zhì)是先進(jìn)后出，依次訪問，無法進(jìn)行跳躍，但錯(cuò)誤處理的特征卻是遇到錯(cuò)誤信息就想要轉(zhuǎn)到若干級(jí)之上進(jìn)行重新嘗試，如圖
3）異常超脫于函數(shù)機(jī)制，決定了其對(duì)函數(shù)的跨越式回跳。
4）異?？缭胶瘮?shù)
異?；菊Z法
1） 若有異常則通過throw操作創(chuàng)建一個(gè)異常對(duì)象并拋擲。
2） 將可能拋出異常的程序段嵌在try塊之中。控制通過正常的順序執(zhí)行到達(dá)try語句，然后執(zhí)行try塊內(nèi)的保護(hù)段。
3） 如果在保護(hù)段執(zhí)行期間沒有引起異常，那么跟在try塊后的catch子句就不執(zhí)行。程序從try塊后跟隨的最后一個(gè)catch子句后面的語句繼續(xù)執(zhí)行下去。
4） catch子句按其在try塊后出現(xiàn)的順序被檢查。匹配的catch子句將捕獲并處理異常（或繼續(xù)拋擲異常）。
5） 如果匹配的處理器未找到，則運(yùn)行函數(shù)terminate將被自動(dòng)調(diào)用，其缺省功能是調(diào)用abort終止程序。
6）處理不了的異常，可以在catch的最后一個(gè)分支，使用throw語法，向上扔
7）異常機(jī)制與函數(shù)機(jī)制互不干涉，但捕捉的方式是基于類型匹配。捕捉相當(dāng)于函數(shù)返回類型的匹配，而不是函數(shù)參數(shù)的匹配，所以捕捉不用考慮一個(gè)拋擲中的多種數(shù)據(jù)類型匹配問題。
catch代碼塊必須出現(xiàn)在try后，并且在try塊后可以出現(xiàn)多個(gè)catch代碼塊，以捕捉各種不同類型的拋擲。
異常機(jī)制是基于這樣的原理：程序運(yùn)行實(shí)質(zhì)上是數(shù)據(jù)實(shí)體在做一些操作，因此發(fā)生異常現(xiàn)象的地方，一定是某個(gè)實(shí)體出了差錯(cuò)，該實(shí)體所對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)類型便作為拋擲和捕捉的依據(jù)。
8）異常捕捉嚴(yán)格按照類型匹配
異常捕捉的類型匹配之苛刻程度可以和模板的類型匹配媲美,它不允許相容類型的隱式轉(zhuǎn)換,比如,拋擲char類型用int型就捕捉不到．例如下列代碼不會(huì)輸出“int exception.”，從而也不會(huì)輸出“That's ok.” 因?yàn)槌霈F(xiàn)異常后提示退出
int main(){
try{
throw ‘H';
}
catch (int){
cout << "int exception.\n";
}
cout << "That's ok.\n";
return 0;
}
棧解旋(unwinding)
異常被拋出后，從進(jìn)入try塊起，到異常被拋擲前，這期間在棧上的構(gòu)造的所有對(duì)象，都會(huì)被自動(dòng)析構(gòu)。析構(gòu)的順序與構(gòu)造的順序相反。這一過程稱為棧的解旋(unwinding)。
#include <iostream>
#include <cstdio>
using namespace std;
class MyException {};
class Test
{
public:
Test(int a = 0, int b = 0)
{
this->a = a;
this->b = b;
cout << "Test 構(gòu)造函數(shù)執(zhí)行" << "a:" << a << " b: " << b << endl;
}
void printT()
{
cout << "a:" << a << " b: " << b << endl;
}
~Test()
{
cout << "Test 析構(gòu)函數(shù)執(zhí)行" << "a:" << a << " b: " << b << endl;
}
private:
int a;
int b;
};
void myFunc() throw (MyException)
{
Test t1;
Test t2;
cout << "定義了兩個(gè)棧變量,異常拋出后測試棧變量的如何被析構(gòu)" << endl;
throw MyException();
}
int main()
{
//異常被拋出后，從進(jìn)入try塊起，到異常被拋擲前，這期間在棧上的構(gòu)造的所有對(duì)象，
//都會(huì)被自動(dòng)析構(gòu)。析構(gòu)的順序與構(gòu)造的順序相反。
//這一過程稱為棧的解旋(unwinding)
try
{
myFunc();
}
//catch(MyException &e) //這里不能訪問異常對(duì)象
catch (MyException) //這里不能訪問異常對(duì)象
{
cout << "接收到MyException類型異常" << endl;
}
catch (...)
{
cout << "未知類型異常" << endl;
}
return 0;
}
異常接口聲明
1）為了加強(qiáng)程序的可讀性，可以在函數(shù)聲明中列出可能拋出的所有異常類型，例如：
void func() throw (A, B, C , D); //這個(gè)函數(shù)func（）能夠且只能拋出類型A B C D及其子類型的異常。
2）如果在函數(shù)聲明中沒有包含異常接口聲明，則次函數(shù)可以拋擲任何類型的異常，例如：
void func();
3）一個(gè)不拋擲任何類型異常的函數(shù)可以聲明為：
void func() throw();
4） 如果一個(gè)函數(shù)拋出了它的異常接口聲明所不允許拋出的異常，unexpected函數(shù)會(huì)被調(diào)用，該函數(shù)默認(rèn)行為調(diào)用terminate函數(shù)中止程序。
傳統(tǒng)處理錯(cuò)誤
#include <iostream>
#include <cstdio>
using namespace std;
// 傳統(tǒng)的錯(cuò)誤處理機(jī)制
int myStrcpy(char *to, char *from)
{
if (from == NULL) {
return 1;
}
if (to == NULL) {
return 2;
}
// copy時(shí)的場景檢查
if (*from == 'a') {
return 3; // copy時(shí)錯(cuò)誤
}
while (*from != '\0') {
*to = *from;
to++;
from++;
}
*to = '\0';
return 0;
}
int main()
{
int ret = 0;
char buf1[] = "zbcdefg";
char buf2[1024] = { 0 };
ret = myStrcpy(buf2, buf1);
if (ret != 0) {
switch (ret) {
case 1:
cout << "源buf出錯(cuò)!\n";
break;
case 2:
cout << "目的buf出錯(cuò)!\n";
break;
case 3:
cout << "copy過程出錯(cuò)!\n";
break;
default:
cout << "未知錯(cuò)誤!\n";
break;
}
}
cout << "buf2:\n" << buf2;
cout << endl;
return 0;
}
throw char*
#include <iostream>
#include <cstdio>
using namespace std;
// throw char *
void myStrcpy(char *to, char *from)
{
if (from == NULL) {
throw "源buf出錯(cuò)";
}
if (to == NULL) {
throw "目的buf出錯(cuò)";
}
// copy時(shí)的場景檢查
if (*from == 'a') {
throw "copy過程出錯(cuò)"; // copy時(shí)錯(cuò)誤
}
while (*from != '\0') {
*to = *from;
to++;
from++;
}
*to = '\0';
return;
}
int main()
{
int ret = 0;
char buf1[] = "abcdefg";
char buf2[1024] = { 0 };
try
{
myStrcpy(buf2, buf1);
}
catch (int e) // e可以寫可以不寫
{
cout << e << "int類型異常" << endl;
}
catch (char *e)
{
cout << "char* 類型異常" << endl;
}
catch (...)
{
};
cout << endl;
return 0;
}
throw 類對(duì)象
#include <iostream>
#include <cstdio>
using namespace std;
class BadSrcType {};
class BadDestType {};
class BadProcessType
{
public:
BadProcessType()
{
cout << "BadProcessType構(gòu)造函數(shù)do \n";
}
BadProcessType(const BadProcessType &obj)
{
cout << "BadProcessType copy構(gòu)造函數(shù)do \n";
}
~BadProcessType()
{
cout << "BadProcessType析構(gòu)函數(shù)do \n";
}
};
throw 類對(duì)象、類型異常
void my_strcpy3(char *to, char *from)
{
if (from == NULL)
{
throw BadSrcType();
}
if (to == NULL)
{
throw BadDestType();
}
//copy是的 場景檢查
if (*from == 'a')
{
printf("開始 BadProcessType類型異常 \n");
throw BadProcessType(); //會(huì)不會(huì)產(chǎn)生一個(gè)匿名對(duì)象?
}
if (*from == 'b')
{
throw &(BadProcessType()); //會(huì)不會(huì)產(chǎn)生一個(gè)匿名對(duì)象?
}
if (*from == 'c')
{
throw new BadProcessType; //會(huì)不會(huì)產(chǎn)生一個(gè)匿名對(duì)象?
}
while (*from != '\0')
{
*to = *from;
to++;
from++;
}
*to = '\0';
}
int main()
{
int ret = 0;
char buf1[] = "cbbcdefg";
char buf2[1024] = { 0 };
try
{
//my_strcpy1(buf2, buf1);
//my_strcpy2(buf2, buf1);
my_strcpy3(buf2, buf1);
}
catch (int e) //e可以寫 也可以不寫
{
cout << e << " int類型異常" << endl;
}
catch (char *e)
{
cout << e << " char* 類型異常" << endl;
}
//---
catch (BadSrcType e)
{
cout << " BadSrcType 類型異常" << endl;
}
catch (BadDestType e)
{
cout << " BadDestType 類型異常" << endl;
}
//結(jié)論1: 如果 接受異常的時(shí)候 使用一個(gè)異常變量,則copy構(gòu)造異常變量.
/*
catch( BadProcessType e) //是把匿名對(duì)象copy給e 還是e還是那個(gè)匿名對(duì)象
{
cout << " BadProcessType 類型異常" << endl;
}
*/
/*結(jié)論2: 使用引用的話 會(huì)使用throw時(shí)候的那個(gè)對(duì)象
catch( BadProcessType &e) //是把匿名對(duì)象copy給e 還是e還是那個(gè)匿名對(duì)象
{
cout << " BadProcessType 類型異常" << endl;
}
*/
//結(jié)論3: 指針可以和引用/元素寫在一塊 但是引用和元素不能寫在一塊
catch (BadProcessType *e) //是把匿名對(duì)象copy給e 還是e還是那個(gè)匿名對(duì)象
{
cout << " BadProcessType 類型異常" << endl;
delete e;
}
//結(jié)論4: 類對(duì)象時(shí), 使用引用比較合適
// --
catch (...)
{
cout << "未知 類型異常" << endl;
}
return 0;
}
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