C++异常捕捉与处理的深入讲解

前言 在阅读别人开发的项目中，也许你会经常看到了多处使用异常的代码，也许你也很少遇见使用异常处理的代码。那在什么时候该使用异常，又在什么时候不该使用异常呢？在学习完异常基本概念和语法之后，后面会有讲解。 （1）异常抛出和捕捉语句 //1.抛出异常 throw 异常对象 //2.异常捕捉 try{ 可能会发生异常的代码 }catch(异常对象){ 异常处理代码 } throw子句：throw 子句用于抛出异常，被抛出的异常可以是C++的内置类型（例如： throw int(1);），也可以是自定义类型。 try区段：这个区段中包含了可能发生异常的代码，在发生了异常之后，需要通过t C++异常处理是一种机制，用于在程序运行时处理意外情况，比如当某个操作无法完成或者检测到不合法的状态时。异常处理使得程序可以优雅地处理错误，而不必在每个可能出现问题的地方都设置复杂的条件判断。 异常的基本语法由三部分组成：抛出（throw）、尝试（try）和捕获（catch）。在C++中，`throw` 语句用于抛出一个异常，可以是内置类型，如整型或浮点型，也可以是自定义的对象。例如，`throw int(1);` 将抛出一个整型异常。抛出异常后，当前函数的执行会被中断，控制流会立即跳转到最近的包含相应 `try` 块的代码段。 `try` 区段包围了可能抛出异常的代码。如果在 `try` 块内发生异常，程序会立即跳转到相应的 `catch` 子句，尝试找到匹配的异常类型来处理。`catch` 语句后面跟着异常对象的类型，用于指定要捕获的异常类型。例如，`catch (int i)` 会捕获所有类型的整型异常。注意，`catch` 参数通常使用引用传递，以避免复制异常对象并保持对象的多态性。 异常处理有几条重要的规则： 1. 抛出的异常类型必须与捕获的异常类型匹配。这意味着，如果你抛出一个特定类型的对象，你需要有一个对应的 `catch` 子句来处理它。 2. 派生类的异常可以被基类的 `catch` 子句捕获，因为派生类是基类的一个实例。但基类的 `catch` 应该放在派生类的 `catch` 之后，否则派生类异常将无法被捕获。 3. 如果 `catch` 参数为基类类型，捕获派生类对象时必须使用引用或指针，以确保多态性。 下面通过几个实例来进一步理解异常处理： **实例1** 展示了如何抛出自定义类型异常。当 `fun` 函数中的条件满足时，会抛出不同类型的异常，包括整型、字符串和自定义类 `Data` 的对象。在 `main` 函数中，我们使用多个 `catch` 子句来分别处理这些不同类型的异常。 **实例2** 利用了C++的标准异常类 `std::exception`。当试图分配大量内存时，由于内存不足，`new` 操作会抛出异常。通过捕获 `exception` 类的引用，我们可以打印出异常信息，提供给用户。 **实例3** 展示了如何创建一个继承自 `std::exception` 的派生类 `FileException`，并在处理文件错误时抛出这种异常。这样，我们可以提供更具体的错误信息，并且仍然可以使用标准的异常处理机制。 异常处理在处理预期之外的错误时非常有用，它允许程序在遇到错误时继续执行，而不是立即崩溃。然而，过度使用异常处理可能导致性能下降，因为异常处理涉及到额外的运行时开销。因此，应谨慎选择何时使用异常，通常只在不可预见的错误或严重异常情况下使用。