C++ 异常处理

C++中的异常处理

错误可以分为两类：

1. 编译时错误
2. 运行时错误

编译时错误 – 在编译时发生的错误称为编译时错误，编译时错误包括库引用、语法错误。 运行时错误 - 也称为异常，在运行时捕获的异常会产生严重的问题。

异常会阻碍程序的正常执行，异常处理是在保证程序正常运行的情况下处理错误和异常的过程，例如，用户将一个数字除以零，虽然会成功编译，但会发生异常，导致我们的应用程序崩溃，为了避免这种情况，我们将在代码中使用异常处理。

在 C++ 中，异常处理是使用三个关键字完成的：

• try
• catch
• throw

语法：

try
{
    //保护代码
    throw 表达式;
}
catch(异常类型)
{
    //处理异常的代码
}

try 块

可能抛出异常的代码写入在try 块中，然后，当代码发生错误时，该错误或异常将在 catch 块中被捕获。

catch 块

catch 块用来捕获异常并处理，我们可以有多个 catch 块来处理不同类型的异常，并执行不同的操作。

throw 语句

它用于向catch块抛出异常，即它用于传达有关错误的信息， throw 语句的操作数可以是任意的表达式，表达式的结果的类型决定了抛出的异常的类型。

通过示例来理解

让我们通过一个简单的例子来理解try、catch和throw的用法。

下面的程序编译成功，但程序在运行时失败，导致异常。

#include <iostream>
#include<conio.h>
using namespace std;
int main()
{
    int a=10,b=0,c;
    c=a/b;
    return 0;
}

上面的程序能编译通过，但在运行时会崩溃，因为我们试图用 0 来除一个数，这是不可能的。

如何处理这种情况？我们可以使用异常处理，并且可以通过显示消息来通知用户不能将数字除以零。

使用 try、catch 和 throw 语句

现在我们加入异常处理。

#include <iostream>
#include<conio.h>
using namespace std;
int main()
{
    int a=10, b=0, c;
    try 
    {
        if(b == 0)
        {
            // 抛出异常表达式
            throw "0不能作除数";
            c = a/b;
        }
    }
    catch(char* ex) 
    {
        cout<<ex;
    }
    return 0;
}

0不能作除数

在上面的代码中，我们检查除数，如果它为零，我们将抛出异常消息，然后 catch 块捕获该异常并打印消息。

这样做程序不会崩溃，用户只会看到消息“0不能作除数”，这就是我们使用异常处理的原因。

使用多个 catch 块

下面的程序包含多个 catch 块，以不同的方式处理不同类型的异常。

#include <iostream>
#include<conio.h>
using namespace std;

int main()
{
    int x[3] = {-1,2};
    for(int i=0; i<2; i++)
    {
        int ex = x[i];
        try 
        {
            if (ex > 0)
                // 抛出数字
                throw ex;
            else
                // 抛出字符
                throw 'ex';
        } 
        catch (int ex)  // 用于捕获int类型
        {
            cout << "数字异常\n";
        } 
        catch (char ex) // 用于捕获字符或字符串
        {
            cout << "字符异常\n";
        }
    }
}

数字异常
字符异常

上面的示例中，如果数组x中的整数值小于0，我们抛出一个数字作为异常，如果值大于0，那么我们抛出一个字符值作为异常，然后我们有两个不同的 catch 块来捕获这些异常。

C++ 中的通用 catch 块

下面的示例包含一个通用的 catch 块来捕获所有的异常，catch(...) 块负责处理所有类型的异常。

#include <iostream>
#include<conio.h>
using namespace std;

int main()
{
    int x[3] = {-1,2};
    for(int i=0; i<2; i++)
    {
        int ex=x[i];
        try 
        {
            if (ex > 0)
                throw ex;
            else
                throw 'ex';
        } 
        // 通用异常处理
        catch (...) 
        {
            cout << "异常处理\n";
        }
    }
return 0;
}

异常处理
异常处理

在上面的例子中，两个异常都被一个 catch 块捕获。

C++ 中的标准异常

<exception> 下的 C++ 中有一些标准异常，我们可以在程序中直接使用它们，如下所示：

• std::exception - 所有标准 C++ 异常的父类。
• logic_error - 异常发生在程序的内部逻辑中。
  • domain_error - 由于使用无效域而导致的异常。
  • invalid argument - 由于参数无效而导致的异常。
  • out_of_range - 超出范围导致的异常，即大小要求超出分配。
  • length_error - 由于长度错误导致的异常。
• runtime_error - 运行时发生异常。
  • range_error - 由于内部计算中的范围错误导致的异常。
  • overflow_error - 由于算术溢出错误导致的异常。
  • underflow_error - 由于算术下溢错误导致的异常
• bad_alloc - 当使用 new() 分配内存失败时会发生异常。
• bad_cast - 动态转换失败时发生异常。
• bad_exception - 异常被专门设计为在动态异常说明符中列出。
• bad_typeid - typeid 抛出的异常。