C++ 异常处理

异常是程序在执行过程中出现的问题。C++异常是程序在运行过程中出现的特殊情况的响应，例如尝试除以零。

异常提供了一种将程序控制从一个部分转移到另一个部分的方式。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。可以使用 throw 关键字来实现。
catch − 程序使用异常处理器捕获异常，捕获异常的地方是程序中希望处理问题的地方。catch 关键字表示捕获异常。
try − try 块用于标识需要激活特定异常的代码块。它后面跟着一个或多个 catch 块。

假设一个代码块会引发异常，方法使用 try 和 catch 关键字来捕获异常。将 try/catch 块放在可能生成异常的代码周围。在 try/catch 块中的代码被称为受保护代码，使用 try/catch 的语法如下所示−

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

您可以在不同的情况下使用多个 catch 语句来捕获不同类型的异常，以防止您的 try 块在不同情况下引发多个异常。

抛出异常

可以在代码块的任何位置使用 throw 语句来抛出异常。throw语句的操作数确定异常的类型，可以是任何表达式，表达式结果的类型决定抛出的异常的类型。

下面是当除以零条件发生时抛出异常的示例：

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

捕获异常

在 try 块后的 catch 块捕获任何异常。您可以指定要捕获的异常类型，并在关键字catch后面的括号中声明该异常。

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

上述代码将捕获一个类型为 ExceptionName 的异常。如果你想指定一个catch块应处理在try块中抛出的任何类型的异常，你必须在括号中的异常声明之间加上省略号…，如下所示−

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

下面是一个示例，它会导致除零异常，我们在catch块中捕获它。

#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;
}

因为我们抛出了一个类型为 **const char*** 的异常，所以在捕获这个异常时，我们必须在catch块中使用const char*。如果我们编译并运行上述代码，将会产生以下结果：

Division by zero condition!

C++标准异常

C++提供了一组在中定义的标准异常，我们可以在程序中使用。这些异常按照父子类层次结构排列如下：

C++ 异常处理

以下是上面层次结构中每个异常的简要说明：

Sr.No	异常和描述
1	std::exception 所有标准C++异常的父类异常。
2	std::bad_alloc 可以由 new 抛出。
3	std::bad_cast 可以由 dynamic_cast 抛出。
4	std::bad_exception 在C++程序中处理意外异常的有用工具。
5	std::bad_typeid 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 在使用数学上无效的域时抛出的异常。
8	std::invalid_argument 由于无效的参数而抛出的异常。
9	std::length_error 在创建过大的std::string时抛出。
10	std::out_of_range 例如在 ‘at’ 方法中可能抛出，比如 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 在发生数学溢出时抛出。
13	std::range_error 当尝试存储超出范围的值时发生。
14	std::underflow_error 在发生数学下溢时抛出。

定义新的异常

您可以通过继承和重写exception类功能来定义自己的异常。以下是一个示例，展示了如何使用std::exception类以标准方式实现自己的异常：

#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 –