C++异常处理基础与实践

"C++异常处理" C++异常处理是编程中一种重要的错误处理机制，它允许程序员在程序中出现异常情况时，优雅地捕获并处理这些错误，而不是让程序崩溃。异常处理使得代码更加清晰、健壮和容错，提高了软件的可靠性。 13.1 引言 在传统的错误处理方式中，程序员通常会在可能出现错误的地方进行检查，并通过返回值或全局变量来传递错误信息。这种方式虽然直接，但会使代码变得难以阅读和理解。而异常处理将错误处理与正常逻辑分离，使代码更易于维护。 13.2 使用异常处理的时机 当函数执行过程中遇到不可预期的状况，如除以零、文件未找到或内存分配失败等，使用异常处理能更好地控制程序流程，避免程序因错误中断。 13.3 其他错误处理技术 除了异常处理，还有如错误码、断言（assert）等技术。错误码适用于简单场景，但可能导致错误传播；断言用于调试阶段，用于检测程序内部逻辑错误。 13.4 C++异常处理基础：try、throw、catch - try块：包含可能抛出异常的代码。 - throw语句：当出现异常时，用于抛出异常。 - catch块：捕获并处理特定类型的异常。 13.5 分母为零的除法异常示例 通过try-catch结构，可以捕获并处理除以零的运行时错误，避免程序异常终止。 13.6 抛出异常 异常可以是内置类型，也可以是自定义类的对象。使用throw关键字可以显式抛出异常。 13.7 捕获异常 catch子句根据异常类型捕获异常，可以一个catch处理多种异常，或者用catch(...)捕获所有类型异常。 13.8 重新抛出异常 当catch块处理异常后，可以通过throw;语句不带任何表达式的方式重新抛出异常，这常用于传递异常到上一级处理。 13.9 异常规格 异常规格（exception specification）使用noexcept关键字声明函数是否可能会抛出异常，有助于编译器优化和异常安全性。 13.10 处理意外的异常 当未捕获的异常到达程序顶部，程序通常会终止。可以通过安装全局的未捕获异常处理函数，提供最后的清理机会。 13.11 栈展开 异常发生时，栈上的自动对象会按照它们创建的逆序调用析构函数，这一过程称为栈展开，确保资源得到正确释放。 13.12 构造函数、析构函数与异常处理 构造函数和析构函数在异常处理中扮演关键角色，确保对象生命周期内的资源管理即使在异常情况下也得以正确执行。 13.13 异常与继承 异常类可以继承，形成异常层次结构，使得处理不同类型的异常变得更加灵活。 13.14 处理new操作失败 new操作符可能因内存不足等原因失败，此时会抛出std::bad_alloc异常，可以通过catch处理。 13.15 类auto_ptr与动态内存分配 auto_ptr是C++旧版智能指针，负责管理动态分配的对象，当异常发生时，auto_ptr能确保对象被正确删除。 13.16 标准库异常层次结构 C++标准库有一套预定义的异常类，如std::exception，它们构成异常层次结构，便于统一处理各种类型的库异常。 C++异常处理提供了一种强大的错误处理机制，能够帮助开发者编写出更安全、更易于维护的代码。通过合理地运用try、catch和throw，可以构建出异常情况下也能保持稳定性的程序。