C++的異常處理

• 2020 年 6 月 28 日
• 筆記
• Cplus

異常處理

• 編程中常見的錯誤

  • 程式的編譯錯誤——比較好解決，主要是一些語法錯誤
  • 程式的運行錯誤——產生因素較為複雜，如空間不夠，下標越界，訪問非法空間等。

• 異常是指程式運行時出現的不正常，可分為一下幾類：

  • CPU異常；如在計算過程中，出現除數為0的情況。
  • 記憶體異常，如：
    1. 使用new或malloc申請動態記憶體但存儲空間不夠；
    2. 數組下標越界；
    3. 使用野指針、迷途指針讀取記憶體；
  • 設備異常，如：
    1. 無法打開文件，或文件損壞；
    2. 正在讀取磁碟文件時挪動了文件或磁碟；
    3. 正在使用印表機但設備被斷開；
    4. 正在使用的網路斷線或阻塞；
  • 用戶數據異常，如：
    1. scanf輸入數據格式或類型有錯誤；
    2. 正在處理的資料庫有錯誤；
    3. 程式假定的數據環境發生變化；

• 異常處理機制

  • 拋出異常（throw）、檢查異常（try塊）、捕獲異常（catch塊）
  • C++是根據類型區分不同異常的，因此在拋出異常時，throw表達式的值沒有實際意義，而表達式的類型則非常重要；如果程式中有多處要拋出的異常，應該用不同的表達式類型來相互區別。

• 關於throw的說明

  • 執行throw的時候，不會執行跟在throw後面的語句，而是將程式從throw轉移到匹配的catch，該catch可以是同一函數中的catch，也可以在直接或間接調用發生異常函數的上一級函數中。
  • 被拋出的對象是一個用throw表達式初始化的「異常對象」，異常對象由throw創建，並初始化為被拋出的表達式副本，異常對象將傳遞給對應的catch，並在異常處理完成後撤銷。因此異常對象必須是可以複製的類型（具有複製構造函數）。
  • 如果拋出的是數組，被拋出的對象自動轉換為指向該數組首元素的指針，如果拋出的是一個函數，函數被轉換為指向該函數的指針。
  • 如果拋出一個指向派生類對象的基類指針，則其對象將被分割，只拋出基類的部分。
  • 拋出指向局部對象的指針總是錯誤的，因為拋出指針的時候，必須確保進入異常處理程式時，指針所指向的對象仍然存在。

• 檢測捕獲異常

  一般形式：

  try{
      ....//檢測程式塊（可能拋出異常的程式碼）
  }
  catch(異常說明符1){
      ....//處理程式（當異常說明符1被拋出時執行的程式）
  }
  catch(異常說明符2){
      ....//處理程式（當異常說明符2被拋出時執行的程式）
  }
  ..... //更多的catch
  

  catch子句的形參列表

  catch(類型名)	//catch只需要了解異常的類型
  catch(類型名 形參名) //catch需要了解異常類型之外的資訊
  catch(...) //捕獲所有異常    
  

• 重拋異常

  在catch子句中，可以再次拋出異常，其中throw不加表達式，表示將捕獲到的異常再次向上級函數拋出，不會被本函數的其他catch子句捕獲。

  try{
      throw "hello"; //拋出char* 異常    
  }
  catch(const char*){	//捕獲char*異常
      throw;		//重新拋出char* 異常至上一級函數
  }
  

• throw關鍵字修飾的函數

  C++函數後面加關鍵字throw(something)限制，是對這個函數的異常安全作出限制；這是一種異常規範，只會出現在聲明函數時，表示這個函數可能拋出的異常類型。

  void fun() throw();	//表示fun函數不允許拋出任何異常，即fun函數是異常安全的
  void fun() throw(...);	//表示fun函數可以拋出任何形式的異常
  void fun() throw(exceptionType)	//表示fun函數只能拋出exceptionType類型的異常
  

  如void GetTag() throw(int);表示只能拋出int類型的異常，如果拋出非int類型的異常，則會調用unexsetpion()函數，退出程式。假如在函數聲明時用throw()限定（這個函數本身不可能拋出異常），則編譯器在決定其優化方式上更加靈活。