C++ 异常处理

异常是程序执行过程中出现的问题。C++ 异常是对程序运行时出现的异常情况的响应，例如尝试除以零。

异常提供了一种将控制从程序的一个部分转移到另一个部分的方法。C++ 异常处理基于三个关键字：try、catch和throw。

throw - 当出现问题时程序会抛出异常。这是使用throw关键字完成的。
catch - 程序使用异常处理程序在程序中要处理问题的位置捕获异常。catch关键字表示捕获异常。
try - try块标识将激活特定异常的代码块。其后跟随一个或多个 catch 块。

假设某个块将引发异常，则方法将使用try和catch关键字的组合来捕获异常。try/catch 块放置在可能生成异常的代码周围。try/catch 块中的代码称为受保护代码，使用 try/catch 的语法如下 -

try {
   // protected code
} catch( ExceptionName e1 ) {
   // catch block
} catch( ExceptionName e2 ) {
   // catch block
} catch( ExceptionName eN ) {
   // catch block
}

您可以列出多个catch语句来捕获不同类型的异常，以防您的try 块在不SymPy况下引发多个异常。

抛出异常

可以使用throw语句在代码块内的任何位置引发异常。throw语句的操作数决定了异常的类型，可以是任意表达式，表达式结果的类型决定了抛出的异常的类型。

以下是发生除以零条件时抛出异常的示例 -

double division(int a, int b) {
   if( b == 0 ) {
      throw "Division by zero condition!";
   }
   return (a/b);
}

捕获异常

try块后面的 catch 块捕获任何异常。您可以指定要捕获的异常类型，这由关键字 catch 后面的括号中出现的异常声明决定。

try {
   // protected code
} catch( ExceptionName e ) {
  // code to handle ExceptionName exception
}

上面的代码将捕获ExceptionName类型的异常。如果要指定 catch 块应处理 try 块中引发的任何类型的异常，则必须在包含异常声明的括号之间放置省略号，...，如下所示 -

try {
   // protected code
} catch(...) {
  // code to handle any exception
}

下面是一个示例，它抛出除零异常，我们在 catch 块中捕获它。

现场演示

#include <iostream>
using namespace std;

double division(int a, int b) {
   if( b == 0 ) {
      throw "Division by zero condition!";
   }
   return (a/b);
}

int main () {
   int x = 50;
   int y = 0;
   double z = 0;
 
   try {
      z = division(x, y);
      cout << z << endl;
   } catch (const char* msg) {
     cerr << msg << endl;
   }

   return 0;
}

因为我们引发了const char*类型的异常，所以在捕获此异常时，我们必须在 catch 块中使用 const char* 。如果我们编译并运行上面的代码，将产生以下结果 -

Division by zero condition!

C++ 标准异常

C++ 提供了<exception>中定义的标准异常列表，我们可以在程序中使用它们。它们排列在父子类层次结构中，如下所示 -

以下是上述层次结构中提到的每个异常的简短描述 -

先生编号	异常情况及说明
1	std::异常所有标准 C++ 异常的异常和父类。
2	std::bad_alloc 这可以由new抛出。
3	std::bad_cast 这可以由dynamic_cast抛出。
4	std::bad_Exception 这是处理 C++ 程序中意外异常的有用工具。
5	std::bad_typeid 这可以由typeid抛出。
6	std::逻辑错误理论上可以通过阅读代码检测到的异常。
7	std::domain_error 这是使用数学上无效的域时引发的异常。
8	std::invalid_argument 这是由于无效参数而引发的。
9	std::length_error 当创建太大的 std::string 时会抛出此错误。
10	std::超出范围这可以由 'at' 方法抛出，例如 std::vector 和 std::bitset<>::operator[]()。
11	std::运行时错误理论上无法通过阅读代码检测到的异常。
12	std::overflow_error 如果发生数学溢出，则会抛出此错误。
13	std::range_error 当您尝试存储超出范围的值时，就会发生这种情况。
14	std::下溢错误如果发生数学下溢，则会抛出此错误。

定义新的异常

您可以通过继承和重写异常类功能来定义自己的异常。以下是示例，它展示了如何使用 std::exception 类以标准方式实现您自己的异常 -

现场演示

#include <iostream>
#include <exception>
using namespace std;

struct MyException : public exception {
   const char * what () const throw () {
      return "C++ Exception";
   }
};
 
int main() {
   try {
      throw MyException();
   } catch(MyException& e) {
      std::cout << "MyException caught" << std::endl;
      std::cout << e.what() << std::endl;
   } catch(std::exception& e) {
      //Other errors
   }
}

这将产生以下结果 -

MyException caught
C++ Exception

这里，what()是异常类提供的公共方法，它已被所有子异常类覆盖。这将返回异常的原因。