C/C++ - 异常处理

目录

错误处理

异常处理

异常传播

异常规划

标准异常

自定异常

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错误处理

• 在C语言中，错误通常通过函数的返回值来表示。

• 错误返回值

  • 对于能返回特殊值（如NULL或负值）的函数，在调用时检查这些值来处理错误。

  • #include <stdio.h>
    #include <stdlib.h>#define DIV_RET_SUCCESS 1
    #define DIV_RET_FAILED  0//C语言中通过函数返回值来判断执行成功与否
    int myDiv(int num1, int num2, int* nRet)
    {if (num2 == 0){*nRet - 0;return DIV_RET_FAILED;}*nRet = num1 / num2;return DIV_RET_SUCCESS;
    }int main()
    {int ret = 0;if (myDiv(10, 2, &ret) == DIV_RET_SUCCESS){printf("%d \r\n", ret);}return 0;
    }
    

• 错误码全局变量

  • 如 errno​​​，这是一个全局变量，很多标准库函数在出错时会设置这个变量为相应的错误码。

  • #pragma warning(disable:4996)
    #include <stdio.h>
    #include <stdlib.h>
    #include <errno.h>
    #include <string.h>int main()
    {FILE* pFile = NULL;pFile = fopen("0xCC.txt", "r");if (pFile == NULL){printf("ErrorCode -> %d \r\n", errno);printf("ErrorMesg -> %s \r\n", strerror(errno));perror("fopen");}return 0;
    }
    

• 宏定义

  • 通过宏定义可以创建简单的错误处理代码块，这个方法提供了一种快速插入常用错误处理程序代码的方式。

  • #include <stdio.h>
    #include <stdlib.h>
    #define HANDLE_ERROR(msg) \do { \perror(msg); \exit(EXIT_FAILURE); \} while(0)
    int main() 
    {FILE *fp = fopen("file.txt", "r");if (!fp) {HANDLE_ERROR("Error opening file");}// 其余代码...fclose(fp);return 0;
    }
    

异常处理

• throw：当问题发生时，程序会抛出一个异常。这是通过 throw​​ 关键字完成的，后面跟着要抛出的异常对象。

  throw ErrorCode
  throw "Erroe"
  

• try：try​​ 块内的代码是可能产生异常的代码，当其中的代码抛出一个异常时，执行流会跳转到匹配的 catch​​ 块。

• catch：catch​​ 块会捕获异常，并包含如何处理这些异常的代码。

  try
  {//可能抛出异常的代码
  }
  catch(ExceptionType var)	//根据异常类型捕获
  {//处理匹配异常类型
  }
  catch(ExceptionType var)	//根据异常类型捕获
  {//处理匹配异常类型
  }
  

• 示例代码

  #include <iostream>int AllocMem()
  {//可能会抛出异常的代码放在try语句块内try{//throw 'A';long long* p = new long long[0xFFFFFFF];//thorw bad_allocation}catch (int exception){std::cout << exception << std::endl;}catch (char exception){std::cout << exception << std::endl;}catch (std::exception exception){std::cout << exception.what() << std::endl;}}int main()
  {AllocMem();return 0;
  }
  

异常传播

• C++异常传播（Exception Propagation）是指在程序中如果一个函数内发生了异常，而该异常没有在该函数内得到处理，则该异常会被传递到函数调用者处，如果调用者也不处理，则继续传递，这样一直到最顶层调用者。如果最顶层调用者也没有处理异常，则程序可能崩溃。

  • 如果try​​​块内的代码抛出了异常，控制流会跳到第一个匹配的catch​​​块。
  • 如果在当前函数中没有匹配的catch​​​块，异常会被传递给调用该函数的函数，并在那里寻找匹配的catch​​​块。
  • 如果在任一函数中都找不到匹配的catch​​块，程序将调用terminate()​​结束程序。

  #include <iostream>void Fun3()
  {throw 0xCC;
  }void Fun2()
  {try{Fun3();}catch (char exception){std::cout << exception << std::endl;}}void Fun1()
  {try{Fun2();}catch (float exception){std::cout << "Fun1 Exception" << std::endl;}}int main()
  {try{Fun1();}catch (...){std::cout << "Main Exception" << std::endl;}return 0;
  }
  

异常规划

• 异常规范（exception specification）是C++中的一种功能，它允许开发者指明一个函数可能抛出哪些异常。
• 自从C++11起，异常规范已经不再被推荐使用，取而代之的是noexcept关键字。
• ​void someFunction() throw(int, char); ​​// 只能抛出int型和char型异常
• ​void someFunction() noexcept; ​​// 不会抛出异常

• #include <iostream>
  #include <vector>//该函数不会抛出任何异常
  void Fun1() throw()
  {}void Fun2() noexcept
  {}void Fun3() throw(int)
  {}void Fun4() throw(char)
  {}void Fun5() throw(char, int)
  {}int main()
  {try{Fun3();}catch (int exception){std::cout << exception << std::endl;}try{Fun4();}catch (char exception){std::cout << exception << std::endl;}try{Fun5();}catch (char exception){std::cout << exception << std::endl;}catch (int exception){std::cout << exception << std::endl;}return 0;
  }
  

标准异常

• ​std::exception​​ 是各种标准异常类的基础，提供了一个异常层次结构。

• ​std::logic_error​​

  • 逻辑错误表示程序的逻辑不当导致的问题，这通常是可以预防的错误。
  • ​std::domain_error​​: 当一个数学函数接收到一个不在其定义域内的参数时抛出。
  • ​std::invalid_argument​​: 当传递给函数的参数无效时抛出。
  • ​std::length_error​​: 当创建过大的 std::string​​ 或者 std::vector​​ 时抛出。
  • ​std::out_of_range​​: 当通过 at​​ 访问 std::vector​​ 或 std::string​​ 而下标超出范围时抛出。

• std::runtime_error​​

  • 运行时错误，表示在程序运行时发现的错误，通常是难以预防的。
  • ​std::overflow_error​​: 当算术运算超过表示范围时抛出。
  • ​std::underflow_error​​: 当算术运算结果在正确的表示范围内，但非正规化时抛出。
  • ​std::range_error​​: 当计算的结果不在可表示的范围内时抛出。
  • ​std::system_error​​: 用于报告系统错误的异常。

• std::bad_alloc​​

  当动态内存分配失败时（如 new​​ 表达式），std::bad_alloc​​ 被抛出。

• std::bad_cast​​​

  使用动态转换 (dynamic_cast​​) 转换到不兼容的类型时，抛出 std::bad_cast​​。

• std::bad_typeid​​​

  当使用类型信息功能（如 typeid​​ 操作符）并且操作的对象是未定义类型时，抛出 std::bad_typeid​​ 异常。

• ​std::bad_function_call​​​

  当调用一个空的 std::function​​ 对象时，抛出 std::bad_function_call​​ 异常。

• #include <iostream>int main()
  {try{long long* p = new long long[0xFFFFFFF];}catch (const std::exception& e){std::cout << e.what() << std::endl;}return 0;
  }
  

自定异常

• #include <iostream>class myException :public std::exception
  {
  public:myException(std::string message): m_Message(message){}virtual const char* what() const{return m_Message.c_str();}private:std::string m_Message;
  };int main()
  {try{myException obj("cc exception");throw obj;}catch (const std::exception& e){std::cout << e.what() << std::endl;}return 0;
  }