C++的異常處理

異常處理在C++中的地位是很尷尬的，他不被不少公司或者程序員承認，可是基於某些緣由，我的依然以爲異常處理在C++程序中 是很是必要的。

通常來講，異常分爲兩大類，一個是拋出異常，另外一個是接受異常而後處理。

• 拋出異常使用throw。
• 接受異常 使用try....catch 語句塊。

1.標準異常拋出

通常來講，標準庫中類或者函數會在使用錯誤的時候拋出一些異常，這其實也被人詬病的，畢竟錯誤的使用庫是程序員的責任，標準庫不該該爲此承擔。舉一個string的栗子：

try{
 std::string wrolen("234");
 std::string it = wrolen.substr(10);
}catch(std::exception& e){
    std::cout << "Something Wrong:"<<e.what() <<"\n";
}

這個例子將只有3個字符的wrolen，取其10個字符長度的子串，天然會發生錯誤。
結果爲
what(): basic_string::substr: __pos (which is 10) > this->size() (which is 3)

使用try--catch後，程序不會馬上奔潰，而是執行打印語句，這說明在try語句中有string的異常被拋出。而咱們剛有接住了這個異常。

咱們來看完整的測試代碼

#include <iostream>
#include <string>

void doExceptionCatch()
{
    try{
        std::string wrolen("234");
        std::string it = wrolen.substr(10);
    }catch(std::exception &e){
        std::cout << "Something Wrong:"<<e.what() <<"\n";
    }
}

int main(int argc, char const *argv[])
{
  
    try{
        doExceptionCatch();
    }
    catch(std::out_of_range &e){
        std::cout << "In main handle Something Wrong:"<<e.what() <<"\n";
    }
    return 0;
}

測試結果
Something Wrong:basic_string::substr: __pos (which is 10) > this->size() (which is 3)

在doExceptionCatch函數中使用了catch後，原本的異常已經被處理了，所以，回到main函數後，沒有catch到任何異常,故沒有打印。

一個特地的改動是，在doExceptionCatch函數的catch中加一個throw關鍵字，因而這個異常會被繼續上拋，被main捕獲。

事實上，標準庫中定義了不少種異常，實際編碼中，你能夠在你認爲會產生異常的地方將它們拋出來。固然了，必定是確實產生了異常。

看下面的例子：

int returnInt(unsigned int val)
{
    return val > 2147483647 ? throw std::out_of_range("too big for a interger!"):val;
}

int main(int argc, char const *argv[])
{
    try{
        int intme = returnInt(2147483648);
        std::cout << "In main intme :"<<intme <<"\n";
    }catch(std::out_of_range &e){
        std::cout << "In main handle Something Wrong:"<<e.what() <<"\n";
    }
    return 0;
}

咱們知道一個int的最大數值是2147483647，所以當用戶輸入的數比這個還大，那麼咱們則拋出一個超出範圍的異常。這合情合理。當函數returnInt沒有拋出異常時，程序將正常執行，打印輸入的數字，不然不會執行打印，而是直接進入到catch語句塊。實現了相似（事實上也是）goto語句的功能。

2.自定義的異常拋出

標準庫固然不會具體到項目的方方面面，可能你還須要自行定義一些異常狀況，好比網絡中斷的處理，文件沒法打開的處理等，那麼你就能夠本身定義異常了。通常來講，咱們會繼承標準庫的std::exception來自定義異常類。

class MyException:public std::exception
{
public:
    //重載標準exception的what函數
    const char* what() const noexcept{
        return "Error for my Diy exception!";
    }

};
void throwMyexception() noexcept(false)//noexcept(false)代表該函數能夠拋出異常，throw(MyException)，在C++11中已經廢棄了這種寫法
{
    //這裏模擬發生的異常，而後拋出自定義異常
    if(!false){
        throw MyException();
    }
}
int main(int argc, char const *argv[])
{
    try{
        throwMyexception();
    }catch(MyException & e){
        std::cout << "my own exception is : "<< e.what() <<"\n";
    }
    return 0;
}

值得一提的是noexcept 關鍵字，該關鍵字在C++11中引入，用於標識是否會拋出異常。

3.異常捕獲

上面的例子中，已經涉及到如何捕獲異常了，這裏作個說明，不論是標準異常仍是自定義的 異常，只要是可能存在異常拋出的位置，咱們均可以使用try---catch語句塊取處理異常。

4.異常處理的時機

異常處理不是神丹妙藥，它不能也不該該做爲你的軟件出錯後的救命稻草（若是軟件要奔潰，就該讓它早點奔潰），它應該做爲軟件在不應發生某些問題下的補充處理，雖然與此同時，這樣的補充會引起代碼膨脹，甚至於濫用。

在《程序員的修煉》一書中，做者對異常的使用時機是這樣認爲的，若是去掉異常處理的部分，程序和以前表現一致，則說明異常處理是正確的引入了，不然，若是一個本來異常的代碼，在異常處理後變正常了，則說明異常處理作了不應作的事。

故此，個人理解是，異常處理不該該試圖修復異常自己，而是應該將問題儘早暴露而後即時的對此作出處理，這個處理不是修復，修復應該是正常代碼該作的事。好比本文第一個例子中，代碼錯誤的取用了超出字符串長度的子串，這裏就不應使用異常處理（好吧，我給本身打臉了），更好的方案是先判斷字符串的長度，而後再取子串。第二個例子，用戶（調用者）錯誤的輸入了大於最大int型的數值，那麼可使用異常，異常處理裏毫不是要把這個輸入值變得小一些，使之合法，而是忽視用戶的調用輸入，並給予提示。那麼爲何不使用if語句直接判斷輸入值是否大於最大int呢？這就涉及到異常的代碼段的集中處理的優點了，它能讓代碼看起來更緊湊，否則，若是這裏的判斷多了，if就該滿天飛了。
這篇文章對異常的好處作了很詳細的詮釋

話分兩頭，不使用異常也是能夠的，可是觀察C++的語言發展，標準會更傾向於加入並優化異常的處理。除了極端的，對速度有超高要求的場景外，咱們須要引入異常，以免程序在毫無防備的地方奔潰退出，讓全部的異常都獲得處理，就能夠將軟件的健壯性提高，若是你的代碼寫得很爛，那就更該引入異常處理，這樣的話，奔潰時，程序至少能「死有所歸」。