【數據結構】11_異常類構建

• 異常的類型能夠是自定義類類型
• 對於類類型異常的匹配依舊是至上而下嚴格匹配
• 賦值兼容性原則在異常匹配中依然適用

• 通常而言

  • 匹配子類異常的 catch 放在上部
  • 匹配父類異常的 catch 放下下部

---

現代C++庫必然包含充要的異常類

異常類是數據結構類所依賴的」基礎設施「！

異常類功能定義

異常類	功能定義
ArithmeticException	計算異常
NullPointerException	空指針異常
IndexOutOfBoundsException	越界異常
NoEnoughMemoryException	內存不足異常
InvalidParameterExcetion	參數錯誤異常

異常類的接口定義

class Exception
{
public:
    Exception(const char *message);
    Exception(const char *file, int line);
    Exception(const char *message, const char *file, int line);

    Exception(const Exception &e);
    Exception &operator= (const Exception &e);

    virtual const char *message() const;
    virtual const char *location() const;

    virtual ~Exception();
};

編程實驗：建立異常類族

文件：Exception.h

#ifndef EXCEPTION_H
#define EXCEPTION_H

namespace DTLib
{

#define THROW_EXCEPTION(e, m) (throw e(m, __FILE__, __LINE__))

class Exception
{
public:
    Exception(const char *message);
    Exception(const char *file, int line);
    Exception(const char *message, const char *file, int line);

    Exception(const Exception &e);
    Exception &operator= (const Exception &e);

    virtual const char *message() const;
    virtual const char *location() const;

    virtual ~Exception();

protected:
    char *m_message = nullptr;
    char *m_location = nullptr;
};

class ArithmeticExcption : public Exception
{
public:
    ArithmeticExcption() : Exception(nullptr) { }
    ArithmeticExcption(const char *message) : Exception(message) { }
    ArithmeticExcption(const char *file, int line) : Exception(file, line) { }
    ArithmeticExcption(const char *message, const char *file, int line) : Exception(message, file, line) { }

    ArithmeticExcption(const ArithmeticExcption &e) : Exception(e) { }

    ArithmeticExcption &operator= (const ArithmeticExcption &e)
    {
        Exception::operator=(e);

        return *this;
    }
    ~ArithmeticExcption() override { }
};

class NullPointerException : public Exception
{
public:
    NullPointerException() : Exception(nullptr) { }
    NullPointerException(const char *message) : Exception(message) { }
    NullPointerException(const char *file, int line) : Exception(file, line) { }
    NullPointerException(const char *message, const char *file, int line) : Exception(message, file, line) { }

    NullPointerException(const ArithmeticExcption &e) : Exception(e) { }

    NullPointerException &operator= (const ArithmeticExcption &e)
    {
        Exception::operator=(e);

        return *this;
    }
    ~NullPointerException() override { }
};

class IndexOutOfBoundsException : public Exception
{
public:
    IndexOutOfBoundsException() : Exception(nullptr) { }
    IndexOutOfBoundsException(const char *message) : Exception(message) { }
    IndexOutOfBoundsException(const char *file, int line) : Exception(file, line) { }
    IndexOutOfBoundsException(const char *message, const char *file, int line) : Exception(message, file, line) { }

    IndexOutOfBoundsException(const ArithmeticExcption &e) : Exception(e) { }

    IndexOutOfBoundsException &operator= (const ArithmeticExcption &e)
    {
        Exception::operator=(e);

        return *this;
    }
    ~IndexOutOfBoundsException() override { }
};

class NoEnoughMemoryException : public Exception
{
public:
    NoEnoughMemoryException() : Exception(nullptr) { }
    NoEnoughMemoryException(const char *message) : Exception(message) { }
    NoEnoughMemoryException(const char *file, int line) : Exception(file, line) { }
    NoEnoughMemoryException(const char *message, const char *file, int line) : Exception(message, file, line) { }

    NoEnoughMemoryException(const ArithmeticExcption &e) : Exception(e) { }

    NoEnoughMemoryException &operator= (const ArithmeticExcption &e)
    {
        Exception::operator=(e);

        return *this;
    }
    ~NoEnoughMemoryException() override { }
};

class InvalidParameterExcetion : public Exception
{
public:
    InvalidParameterExcetion() : Exception(nullptr) { }
    InvalidParameterExcetion(const char *message) : Exception(message) { }
    InvalidParameterExcetion(const char *file, int line) : Exception(file, line) { }
    InvalidParameterExcetion(const char *message, const char *file, int line) : Exception(message, file, line) { }

    InvalidParameterExcetion(const ArithmeticExcption &e) : Exception(e) { }

    InvalidParameterExcetion &operator= (const ArithmeticExcption &e)
    {
        Exception::operator=(e);

        return *this;
    }
    ~InvalidParameterExcetion() override { }
};

}

#endif // EXCEPTION_H

文件：Exception.cpp

#include "Exception.h"

#include <cstring>
#include <cstdlib>

namespace DTLib
{

Exception::Exception(const char *message) : Exception(message, nullptr, 0)
{
}

Exception::Exception(const char *file, int line) : Exception(nullptr, file, line)
{
}

Exception::Exception(const char *message, const char *file, int line)
{
    m_message = strdup(message);

    if (file != nullptr)
    {
        char sl[16] = {0};

        itoa(line, sl, 10);

        m_location = static_cast<char*>(malloc(strlen(file) + strlen(sl) + 2));
        m_location = strcpy(m_location, file);
        m_location = strcat(m_location, ":");
        m_location = strcat(m_location, sl);
    }
    else
    {
        m_location = nullptr;
    }
}

Exception::Exception(const Exception &e)
{
    m_message = strdup(e.m_message);
    m_location = strdup(e.m_location);
}

Exception &Exception::operator= (const Exception &e)
{
    if (this != &e)
    {
        free(m_message);
        free(m_location);

        m_message = strdup(e.m_message);
        m_location = strdup(e.m_location);
    }

    return *this;
}

const char *Exception::message() const
{
    return m_message;
}

const char *Exception::location() const
{
    return m_location;
}

Exception::~Exception()
{
    delete m_message;
    delete m_location;
}

}

文件：main.cpp

catch (const ArithmeticExcption &e)
TEST
..\DTLib\main.cpp:13

設計原則

在可複用代碼庫設計時，儘可能使用面向對象技術進行架構，儘可能使用異常處理機制分離正常邏輯和異常邏輯。

小結

• 如今C++庫必要包含充要的異常類族
• 全部庫中的數據結構都依賴於異常機制
• 異常機制可以分離庫中代碼的正常邏輯和異常邏輯

以上內容整理於狄泰軟件學院系列課程，請你們保護原創！