C++ Primer 学习笔记-异常处理

概述

异常是指存在于运行时的反常行为，这些行为超出了函数正常功能的范围，当程序检测到一个它无法处理的问题，需要用到异常处理，异常处理机制为程序中异常检测和异常处理这两部分的协作提供支持。

C++中的异常处理包括以下内容：

• throw 表达式(throw expression)，异常检测部分使用 throw 表达式来表示它遇到了无法处理的问题。
• try...catch 语句块(try block)，在 try 语句块中检测异常是否发生或者存在，在 catch 语句块中处理对应的异常。
• 一套异常类(exception class)，用于在 throw 表达式和相关的catch子句之间传递异常信息。

异常处理

throw 表达式

使用 throw 表达式引发一个异常， throw 表达式包含关键字 throw 和 紧随其后的一个表达式，其中表示的类型就是抛出的异常类型。

int main() {//......if (param > 20) {throw runtime_error("Parameter outside.");}return 0;
}

try 语句块

try 语句块的标准语法形式如下：

try {// 逻辑代码
} catch (异常声明1) {// 处理方式
} catch (异常声明2) {// 处理方式
}

当 try 中抛出了异常(使用了 throw)后，根据后续 catch 中的异常声明选择使用哪个 catch 来捕获抛出的异常，catch 结束后继续走到 try 的最后一个 catch 后的语句继续执行。

标准异常

C++标准库定义了一组类，用于报告标准库函数遇到的问题。

• exception 头文件定义了最通用的异常类 exception，它只报告异常的发生，不提供任何额外信息。
• stdexcept 头文件定义了几种常用的异常类。
• new 头文件定义了 bad_alloc 异常类型。
• type_info 头文件定义了 bad_cast 异常类。

其中常用的是 stdexcept 中的异常类，异常类定义如下：

异常类	描述
exception	最常见的问题
runtime_error	只有在运行时才能检测出的问题
range_error	运行时错误：生成的结果超出了有意义的值或者范围
overflow_error	运行时错误：计算上溢
underflow_error	运行时错误：计算下溢
logic_error	程序逻辑错误
domain_error	逻辑错误：参数对应的结果值不存在
invalid_argument	逻辑错误：无效参数
length_error	逻辑错误：试图创建一个超出该类型最大长度的对象
out_of_range	逻辑错误：使用一个超出有效范围的值

简单示例

#include <iostream>
#include <map>
#include <stdexcept>using namespace std;int main() {map<string, string> user_info;user_info.insert(std::pair("A", "12345"));user_info.insert(std::pair("B", "67890"));user_info.insert(std::pair("C", "ADMIN"));string find_use = "D";try {string password = user_info.at(find_use);} catch (exception error) {cout << error.what() << endl;}return 0;
}

运行结果

invalid map<K, T> key

自定义异常类

要自定义异常类需要继承std::exception，std::exception 是所有异常类的基类，其中有一个 what()的虚函数，自定义的异常类型都都实现这个函数即可，示例如下：

class UserException: public exception {
public:UserException(string & _key) {message_ = "no key = " + _key;}const char* what() const noexcept override {return message_.c_str();}private:string                      message_;
};

使用示例

#include <iostream>
#include <map>
#include <stdexcept>using namespace std;int main() {map<string, string> user_info;user_info.insert(std::pair("A", "12345"));user_info.insert(std::pair("B", "67890"));user_info.insert(std::pair("C", "ADMIN"));string find_use = "D";try {string password = user_info[find_use];if (password.empty()) {/* 抛出自定义异常类 */throw UserException(find_use);}} catch (UserException error) {cout << error.what() << endl;}return 0;
}