C++異常---總結和相關示例代碼展現

異常基本概念

異常即程序在運行期間產生的非預期性錯誤，如內存配額不足、文件不存在、網絡不可用、SQL語句非法等。

異常分爲可恢復性異常和不可恢復性異常。

異常是否可恢復，不一樣的應用場景將有不一樣的理解。例如，對於內存配合不足，在短暫的峯涌狀況下內存可以快速恢復則屬於可恢復性異常，由於一但被釋放和回收，程序將回到常態；若內存長時間得不到釋放，則屬於不可恢復性異常，此時應當終止程序的運行。

異常又可分爲已知異常和未知異常。已知異常是指程序編寫者事先考慮到的異常，對異常有清晰的定義和處理邏輯，並在程序中進行捕捉；未知異常是指程序編寫者事先未察覺到的異常，能夠理解爲程序bug。

異常捕獲是一把雙刃劍，對異常進行顯示捕獲，尤爲對於bug型的未知異常，須要找出產生異常的緣由和代碼進行修復，即須要考慮異常的分析定位機制。所以，對於未知異常或者沒法處理的異常，不該當使用catch(…)籠統的進行捕獲，當不須要關心異常或者沒法處理異常的時候，就應該避免捕獲異常或者將未處理的異常再次拋出，以便交由bugreport統一對未處理異常進行捕獲、分析。

函數的異常聲明

在函數的聲明後面使用throw關鍵字可對函數的異常產生進行限制。

不容許函數拋出任何異常

void f() throw(); 表示f函數不容許拋出任何異常；以VS2005編譯器爲例，若在f函數中拋出異常，編譯時會有以下提示：

warning C4297: 'f' : function assumed not to throw an exception but does

1>        __declspec(nothrow) or throw() was specified on the function

但異常仍是能正常拋出和被捕獲。

 

容許函數拋出任意異常

void f() throw(…);表示容許f函數拋出任意異常。

容許函數拋出指定類型的異常

void f() throw(MyException1,MyException2);表示容許函數f拋出MyException1和MyException2兩種類型的異常。以vs2005爲例，在f中拋出其餘類型的異常，編譯未見提示，且異常能正常拋出和被捕獲。

異常的拋出

使用關鍵字throw拋出異常，有以下兩種語法。

throw express;拋出express所表明的表達式的異常，異常類型爲表達式的值的類型，異常的值爲表達式的值。例如，

try{

   throw 10;
}catch(int e){

   //progress....
}

throw;將異常繼續「向上傳遞」。例如，

try{

     throw 10;
}catch(int e){

         throw...
}

異常類型

任何類型均可以做爲異常類型，包括基本數據類型，如int、double、char等；還包括類類型，如std:string；還包括自定義異常類型，即從std::exception派生的子類。

異常對象的傳遞

自定義的異常類：CCustomException

#pragma once

#include <string>
using namespace std;


class CCustomException : public std::exception
{
		public:
			CCustomException(void);
			CCustomException(const char*);
			~CCustomException(void);
		

			std::string getMsg();
			void setMsg(std::string msg);
			virtual const char* what() const;
		private:
			std::string m_msg;
};

#include "StdAfx.h"
#include "CustomException.h"

CCustomException::CCustomException(void)
{
}

CCustomException::~CCustomException(void)
{
}

CCustomException::CCustomException(const char* msg)
{
		m_msg = msg;
}

std::string CCustomException::getMsg()
{
		return m_msg;
}

void CCustomException::setMsg(std::string msg)
{
		m_msg = msg;
}

const char* CCustomException::what() const
{
	 return m_msg.c_str();
}

main函數以下：

// ExceptionExample.cpp : 定義控制檯應用程序的入口點。
//

#include "stdafx.h"
#include "CustomException.h"
#include <iostream>

void exceptionTest1()  throw(CCustomException)
{
		throw CCustomException("this is CCustomException Test1!");
		return;
}

void exceptionTest2()  throw(CCustomException*)
{
	throw new CCustomException("this is CCustomException Test2!");
	return;
}

void exceptionTest3()  throw(CCustomException&)
{
	throw(CCustomException("this is CCustomException Test3!"));
	return;
}

void Test1()
{
	try
	{
		exceptionTest1();
	}
	catch (std::exception e)
	{
		cout<<e.what()<<endl;
	}
}

void Test2()
{
	try
	{
		exceptionTest2();
	}
	catch (std::exception *e)
	{
		cout<<e->what()<<endl;
		delete e;
	}
}

void Test3()
{
	try
	{
		exceptionTest3();
	}
	catch (std::exception  &e)
	{
		cout<<e.what()<<endl;
	}
}

int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
{
		Test1();
		Test2();
		Test3();
	
		getchar();
		return 0;
}

輸出結果以下：

異常對象的傳遞和函數參數的傳遞同樣，有值傳遞、指針傳遞和引用傳遞3種傳遞方式。

值傳遞會產生臨時對象拷貝，且不支持多態。，雖然CCustomException是std::exception的子類，可是仍然不能調用CCustomException的what函數，輸出了Unknown Message。

指針傳遞

指針傳遞能夠實現多態，但會將臨時對象的地址做爲指針傳出去，出現懸掛指針錯誤。若是在堆上分配內存空間，又不知道什麼時候恰當的刪除對象，二來代碼可讀性、可維護性遭到破壞，違反了內存空間從哪裏申請獲得就在哪裏釋放的內存分配釋放原則。

值引用傳遞既能避免臨時對象的拷貝，又能支持多態，且沒有對象釋放問題。推薦採用值引用的方式傳遞異常對象。輸出結果爲：This is CCustomException Test3.

catch的匹配規則

異常匹配採用自底向上的匹配順序進行匹配，即先在異常產生的函數中進行匹配，若該形成該異常的代碼沒有被try…catch…捕獲或者catch類型不匹配，則向上傳遞直到匹配到第一條catch結束匹配，或則未發現任何匹配的catch則產生未處理異常交由運行時環境處理。

對於基本數據類型的異常，採用嚴格類型匹配機制，不支持類型轉換

對於自定義類型，基類類型可以匹配子類異常對象，子類類型不能匹配基本異常對象。

C++提供了強大的異常處理機制將異常產生和異常處理的代碼分離，即將程序的正常業務邏輯和錯誤處理邏輯進行分離，並在不改變函數原型的狀況下，實現異常對象的「向上」傳遞。

C++的異常處理機制有3部分組成：try(檢查)，throw(拋出)，catch(捕獲)。把須要檢查的語句放在try模塊中，檢查語句發生錯誤，throw拋出異常，發出錯誤信息，由catch來捕獲異常信息，並加以處理。通常throw拋出的異常要和catch所捕獲的異常類型所匹配。異常處理的通常格式爲：

try
　　{
　　　　被檢查語句
　　　　throw 異常
　　}
　　catch(異常類型1)
　　{
　　　　進行異常處理的語句1
　　}
　　catch(異常類型2)
　　{
　　　　進行異常處理的語句2
　　}