c++异常详解

生命周期

异常在被调函数中触发，不断传向下一级主调函数，直到被捕获

ps：若异常无法被捕获，程序会调用库函数terminate，由库函数调用abort函数终止程序

关键字

1. throw

throw + 表达式：抛出异常

ps：表达式可以是数据，也可以是函数(必须有返回值)

2. try + catch

ps：catch (...)表示通用捕获，任何异常均可捕获，但是无法获取异常的值，一般放在所有catch最后

注：catch (基类异常)可以捕获派生类异常，若基类异常和派生类异常同存，一般将基类异常的捕获放在后面

try
{
	...
}
catch (exception &e)
{
    ...
}
catch (...)
{
    ...
}

实例

除零异常

分析：try块处理了三个除法(15~17行)；第二个除法除数为0，divide抛出被除数8被捕获并打印异常信息

ps：try当中抛出异常后的语句无法执行，对应第三个除法(17行)

#include <iostream>
using namespace std;

float divide(float x, float y)
{
	if (0 == y)
		throw x;
	return x / y;
}

int main()
{
	try 
	{
		cout << "5 / 2 = " << divide(5, 2) << endl;
		cout << "8 / 0 = " << divide(8, 0) << endl;
		cout << "7 / 1 = " << divide(7, 1) << endl;
	}
	catch(float e)
	{
		cout << e << " is divided by zero!" << endl;
	}

	return 0;
}

异常接口声明

1	void func() throw(A, B, C, D) // A, B, C, D表示可能抛出的异常类型；func()可能抛出异常，须放在try当中

1	void func() throw() // 表示func()函数一定不会抛出异常

异常处理中的构造与析构

基本原理

从对应的try块开始到异常被抛出之间构造(且尚未析构)的所有自动对象进行析构

ps：若异常不被捕获则无法析构

实例

分析：主要观察demo的析构是否被执行

异常可以被捕获：

demo在退出try块之后正常析构

#include <iostream>
using namespace std;

class MyException
{
public:
	MyException(const string &message) : message(message) {}
	const string &getMessage() const { return message; }
private:
	string message;
};

class Demo
{
public:
	Demo() { cout << "Constructor of Demo" << endl; }
	~Demo() { cout << "Destructor of Demo" << endl; }
};

void func() throw(MyException)
{
	Demo demo;
	cout << "Throw MyException in func()" << endl;
	throw MyException("exception thrown by func()");
}

int main()
{
	try 
	{
		func();
	}
	catch(MyException &e)
	{
		cout << e.getMessage() << endl;
	}

	return 0;
}

正常析构

异常无法被捕获：

库函数terminate调用abort函数终止程序，demo未被析构

#include <iostream>
using namespace std;

class MyException
{
public:
	MyException(const string &message) : message(message) {}
	const string &getMessage() const { return message; }
private:
	string message;
};

class Demo
{
public:
	Demo() { cout << "Constructor of Demo" << endl; }
	~Demo() { cout << "Destructor of Demo" << endl; }
};

void func() throw(MyException)
{
	Demo demo;
	cout << "Throw MyException in func()" << endl;
	throw MyException("exception thrown by func()");
}

int main()
{
	try 
	{
		func();
	}
	catch(int e)
	{
		cout << e << endl;
	}

	return 0;
}

无法析构

常见问题

异常没有被捕获导致应该自动化析构的对象没有被释放

解决方案

在所有catch最后加一个catch（...）捕获所有类型的异常

标准程序库的异常类

头文件

1	#include <stdexcept>

异常类汇总

点击查看

常用异常类

exception：标准程序库异常类的公共基类
logic_error：表示可以在程序中被预先检测到的异常(这类异常可以避免)
runtime_error：表示难以被预先检测到的异常

实例

三角形面积计算

判断边长是否合理(为正数且满足三角不等式)，不合理抛出invalid_argument异常；合理则输出三角形面积

#include <iostream>
#include <cmath>
#include <stdexcept>
using namespace std;

double area(double a, double b, double c) throw(invalid_argument)
{
	// 判断边长是否为正
	if (a <= 0 || b <= 0 || c <= 0)
	{
		throw invalid_argument("The side length should be positive!");
	}

	// 判断边长是否满足三角不等式
	if (a + b <= c || a + c <= b || b + c <= a)
	{
		throw invalid_argument("The side length should fit the triangle inequaltion!");
	}

	// 海伦公式计算面积
	double aver = (a + b + c) / 2;
	return sqrt(aver * (aver - a) * (aver - b) * (aver - c));
}

int main()
{
	double a, b, c, res;
	cout << "请输入三角形边长：";
	cin >> a >> b >> c;

	try
	{
		res = area(a, b, c);
	}
	catch (invalid_argument& e)
	{
		cout << e.what() << endl;
		return 0;
	}

	cout << "三角形的面积为：" << res << endl;
	return 0;
}