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C++ 异常处理

异常是在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、投掷 .

假设一个块会引发一个异常,一个方法使用 try 的组合捕获一个异常 和捕捉 关键词。在可能产生异常的代码周围放置了一个 try/catch 块。 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
}

你可以列出多个catch 捕获不同类型异常的语句,以防您的 try block 在不同的情况下会引发不止一个异常。

抛出异常

可以使用 throw 在代码块内的任何地方抛出异常 陈述。 throw语句的操作数决定了异常的类型,可以是任意表达式,表达式的结果类型决定了抛出的异常类型。

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);
}

捕捉异常

捕获 try 之后的块 块捕获任何异常。您可以指定要捕获的异常类型,这取决于关键字 catch 后面括号中出现的异常声明。

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

上面的代码将捕获 ExceptionName 的异常 类型。如果你想指定一个 catch 块应该处理在 try 块中抛出的任何类型的异常,你必须在括号之间放置一个省略号 ...,如下所示 -

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

下面是一个例子,它抛出一个被零除的异常,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 ,因此在捕获此异常时,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,这将产生以下结果 -

Division by zero condition!

C++ 标准异常

C++ 提供了在 中定义的标准异常列表 我们可以在我们的程序中使用它。它们排列在如下所示的父子类层次结构中 -

这是上面层次结构中提到的每个异常的小描述 -

Sr.No 异常和说明
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设备。

5

std::bad_typeid

这可以由 typeid 抛出 .

6

std::logic_error

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

当创建一个太大的 std::string 时抛出这个。

10

std::out_of_range

这可以通过 'at' 方法抛出,例如 std::vector 和 std::bitset<>::operator[]()。

11

std::runtime_error

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会发生这种情况。

14

std::underflow_error

如果发生数学下溢,则会抛出此错误。

定义新的例外

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

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

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


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