【C++】异常

目录

  • 一、概念
  • 二、异常的使用
    • 1、异常的抛出和捕获
    • 2、异常的重新抛出
    • 3、异常安全
    • 4、异常规范
  • 三、自定义异常体系
  • 四、C++标准库的异常体系
  • 五、异常的优缺点

一、概念

传统的错误处理机制:

  1. 终止程序,如assert,缺陷:用户难以接受。如发生内存错误,除0错误时就会终止程序。
  2. 返回错误码,缺陷:需要程序员自己去查找对应的错误。如系统的很多库的接口函数都是通过把错误码放到errno中,表示错误

异常是一种处理错误的方式,当一个函数发现自己无法处理的错误时就可以抛出异常,让函数的直接或间接的调用者处理这个错误。

  • throw:当问题出现时,程序就会抛出一个异常。这里是通过使用throw关键字来完成的。
  • catch: 在您想要处理问题的地方,通过异常处理程序捕获异常。catch关键字用于捕获异常,可以有多个catch进行捕获。
  • try: try块中的代码标识将被激活的特定异常。它后面通常跟着一个或多个 catch 块。

如果有一个块抛出一个异常,捕获异常的方法会使用 try 和 catch 关键字。try 块中放置可能抛出异常的代码,try 块中的代码被称为保护代码。使用 try/catch 语句的语法如下所示:

try
{// 保护的标识代码
}
catch (ExceptionName e1)
{// catch 块
}
catch (ExceptionName e2)
{// catch 块
}
catch (ExceptionName eN)
{// catch 块
}

二、异常的使用

1、异常的抛出和捕获

异常的抛出和匹配原则:

  1. 异常是通过抛出对象而引发的,该对象的类型决定了应该激活哪个catch的处理代码。
  2. 被选中的处理代码是调用链中与该对象类型匹配且离抛出异常位置最近的那一个。
  3. 抛出异常对象后,会生成一个异常对象的拷贝,因为抛出的异常对象可能是一个临时对象,所以会生成一个拷贝对象,这个拷贝的临时对象会在被catch以后销毁。(这里的处理类似于函数的传值返回)
  4. catch(…)可以捕获任意类型的异常,问题是不知道异常错误是什么。
  5. 实际中抛出和捕获的匹配原则有个例外,并不都是类型完全匹配,可以抛出的派生类对象,使用基类捕获,这个在实际中非常实用,我们后面会详细讲解这个。

在函数调用链中异常栈展开匹配原则:
6. 首先检查throw本身是否在try块内部,如果是再查找匹配的catch语句。如果有匹配的,则调到catch的地方进行处理。
7. 没有匹配的catch则退出当前函数栈,继续在调用函数的栈中进行查找匹配catch。
8. 如果到达main函数的栈,依旧没有匹配的,则终止程序。上述这个沿着调用链查找匹配的catch子句的过程称为栈展开。所以实际中我们最后都要加一个catch(…)捕获任意类型的异常,否则当有异常没捕获,程序就会直接终止。
9. 找到匹配的catch子句并处理以后,会继续沿着catch子句后面继续执行
在这里插入图片描述

double Division(int a, int b)
{// 当b == 0时抛出异常if (b == 0)throw "Division by zero condition!";elsereturn ((double)a / (double)b);
}
void Func()
{int len, time;cin >> len >> time;cout << Division(len, time) << endl;
}
int main()
{try {Func();}catch (const char* errmsg){cout << errmsg << endl;}catch (...) {cout << "unkown exception" << endl;}return 0;
}

运行结果:
在这里插入图片描述

2、异常的重新抛出

有可能单个的catch不能完全处理一个异常,在进行一些校正处理以后,希望再交给更外层的调用链函数来处理,catch则可以通过重新抛出将异常传递给更上层的函数进行处理。

double Division(int a, int b)
{// 当b == 0时抛出异常if (b == 0){throw "Division by zero condition!";}return (double)a / (double)b;
}
void Func()
{// 这里可以看到如果发生除0错误抛出异常,另外下面的array没有得到释放。// 所以这里捕获异常后并不处理异常,异常还是交给外面处理,这里捕获了再重新抛出去。int* array = new int[10];try {int len, time;cin >> len >> time;cout << Division(len, time) << endl;}catch (...){cout << "delete []" << array << endl;delete[] array;throw;}// ...cout << "delete []" << array << endl;delete[] array;
}
int main()
{try{Func();}catch (const char* errmsg){cout << errmsg << endl;}return 0;
}

运行结果:
在这里插入图片描述

3、异常安全

  • 构造函数完成对象的构造和初始化,最好不要在构造函数中抛出异常,否则可能导致对象不完整或没有完全初始化。
  • 析构函数主要完成资源的清理,最好不要在析构函数内抛出异常,否则可能导致资源泄漏(内存泄漏、句柄未关闭等)
  • C++中异常经常会导致资源泄漏的问题,比如在new和delete中抛出了异常,导致内存泄漏,在lock和unlock之间抛出了异常导致死锁,C++经常使用RAII来解决以上问题。

4、异常规范

  1. 异常规格说明的目的是为了让函数使用者知道该函数可能抛出的异常有哪些。 可以在函数的后面接throw(类型),列出这个函数可能抛掷的所有异常类型。
  2. 函数的后面接throw(),表示函数不抛异常。
  3. 若无异常接口声明,则此函数可以抛掷任何类型的异常。
// 这里表示这个函数会抛出A/B/C/D中的某种类型的异常
void fun() throw(A,B,C,D);
// 这里表示这个函数只会抛出bad_alloc的异常
void* operator new (std::size_t size) throw (std::bad_alloc);
// 这里表示这个函数不会抛出异常
void* operator delete (std::size_t size, void* ptr) throw();
// C++11 中新增的noexcept,表示不会抛异常
thread() noexcept;
thread(thread&& x) noexcept;

三、自定义异常体系

实际使用中很多公司都会自定义自己的异常体系进行规范的异常管理,因为一个项目中如果大家随意抛异常,那么外层的调用者基本就没办法玩了,所以实际中都会定义一套继承的规范体系。这样大家抛出的都是继承的派生类对象,捕获一个基类就可以了。
在这里插入图片描述

// 服务器开发中通常使用的异常继承体系
class Exception
{
public:Exception(int errid, const string& msg):_errid(errid), _errmsg(msg){}virtual string what() const{return _errmsg;}int GetErrid() const{return _errid;}
protected:int _errid;     // 错误码string _errmsg; // 错误描述
};class SqlException : public Exception
{
public:SqlException(int errid, const string& msg, const string& sql):Exception(errid, msg), _sql(sql){}virtual string what() const{string msg = "SqlException:";msg += _errmsg;msg += "->";msg += _sql;return msg;}
private:const string _sql;
};
class CacheException : public Exception
{
public:CacheException(const string& errmsg, int id):Exception(id, errmsg){}virtual string what() const{string msg = "CacheException:";msg += _errmsg;return msg;}
};
class HttpServerException : public Exception
{
public:HttpServerException(const string& errmsg, int id, const string& type):Exception(id, errmsg), _type(type){}virtual string what() const{string msg = "HttpServerException:";msg += _errmsg;msg += "->";msg += _type;return msg;}
private:const string _type;
};
void SQLMgr()
{srand(time(0));if (rand() % 7 == 0){throw SqlException(100, "权限不足", "select * from name = '张三'");}cout << "调用成功" << endl;
}
void CacheMgr()
{srand(time(0));if (rand() % 5 == 0){throw CacheException("权限不足", 100);}else if (rand() % 6 == 0){throw CacheException("数据不存在", 101);}SQLMgr();
}
void HttpServer()
{// 模拟服务出错srand(time(0));if (rand() % 3 == 0){throw HttpServerException("请求资源不存在", 100, "get");}else if (rand() % 4 == 0){throw HttpServerException("权限不足", 101, "post");}CacheMgr();
}
int main()
{while (1){this_thread::sleep_for(chrono::seconds(1));try {HttpServer();}catch (const Exception& e) // 这里捕获父类对象就可以{// 多态cout << e.what() << endl;}catch (...){cout << "Unkown Exception" << endl;}}return 0;
}

四、C++标准库的异常体系

C++ 提供了一系列标准的异常,定义在 中,我们可以在程序中使用这些标准的异常。它们是以父子类层次结构组织起来的,如下所示:
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
说明: 实际中我们可以可以去继承exception类实现自己的异常类。但是实际中很多公司像上面一样自己定义一套异常继承体系。因为C++标准库设计的不够好用。

int main()
{try {vector<int> v(10, 5);// 这里如果系统内存不够也会抛异常v.reserve(1000000000);// 这里越界会抛异常v.at(10) = 100;}catch (const exception& e) // 这里捕获父类对象就可以{cout << e.what() << endl;}catch (...){cout << "Unkown Exception" << endl;}return 0;
}

五、异常的优缺点

C++异常的优点:

  1. 异常对象定义好了,相比错误码的方式可以清晰准确的展示出错误的各种信息,甚至可以包含堆栈调用的信息,这样可以帮助更好的定位程序的bug。
  2. 返回错误码的传统方式有个很大的问题就是,在函数调用链中,深层的函数返回了错误,那么我们得层层返回错误,最外层才能拿到错误,具体看下面的详细解释。
// 1.下面这段伪代码我们可以看到ConnnectSql中出错了,先返回给ServerStart,
//ServerStart再返回给main函数,main函数再针对问题处理具体的错误。
// 2.如果是异常体系,不管是ConnnectSql还是ServerStart及调用函数出错,都不用检查,
//因为抛出的异常异常会直接跳到main函数中catch捕获的地方,main函数直接处理错误。
int ConnnectSql()
{// 用户名密码错误if (...)return 1;// 权限不足if (...)return 2;
}
int ServerStart() {if (int ret = ConnnectSql() < 0)return ret;int fd = socket()if(fd < 0return errno;
}
int main()
{if (ServerStart() < 0)...return 0;
}
  1. 很多的第三方库都包含异常,比如boost、gtest、gmock等等常用的库,那么我们使用它们也需要使用异常。
  2. 部分函数使用异常更好处理,比如构造函数没有返回值,不方便使用错误码方式处理。比如T& operator这样的函数,如果pos越界了只能使用异常或者终止程序处理,没办法通过返回值表示错误。

C++异常的缺点:

  1. 异常会导致程序的执行流乱跳,并且非常的混乱,并且是运行时出错抛异常就会乱跳。这会导致我们跟踪调试时以及分析程序时,比较困难。
  2. 异常会有一些性能的开销。当然在现代硬件速度很快的情况下,这个影响基本忽略不计。
  3. C++没有垃圾回收机制,资源需要自己管理。有了异常非常容易导致内存泄漏、死锁等异常安全问题。这个需要使用RAII来处理资源的管理问题。学习成本较高。
  4. C++标准库的异常体系定义得不好,导致大家各自定义各自的异常体系,非常的混乱。
  5. 异常尽量规范使用,否则后果不堪设想,随意抛异常,外层捕获的用户苦不堪言。所以异常规范有两点:一、抛出异常类型都继承自一个基类。二、函数是否抛异常、抛什么异常,都使用 func() throw();的方式规范化。

总结: 异常总体而言,利大于弊,所以工程中我们还是鼓励使用异常的。另外OO的语言基本都是用异常处理错误,这也可以看出这是大势所趋。

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处:http://www.rhkb.cn/news/124459.html

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系长河编程网进行投诉反馈email:809451989@qq.com,一经查实,立即删除!

相关文章

Apache Tomcat漏洞复现

文章目录 弱口令启动环境漏洞复现 本地文件包含启动环境漏洞复现 弱口令 启动环境 来到vulhub/tomcat/tomcat8/靶场 cd vulhub/tomcat/tomcat8/安装环境并启动&#xff1a; sudo docker-compose up -d && sudo docker-compose up -d修改端口后启动&#xff1a; su…

十七、MySQL约束演示

1、约束定义 &#xff08;1&#xff09;概念 约束&#xff0c;顾名思义&#xff0c;时作用域表中字段上的规则&#xff0c;用于限制存储在表中的数据&#xff0c;主要用于保证数据库中数据的正确、有效性和完整性。 &#xff08;2&#xff09;各种约束分类 1、非空约束(限制…

企业网络小实验-MUX-Vlan(NAT)

路漫漫其修远兮&#xff0c;吾将上下而求索 直接上实验 实验说明 模拟公司的部门实验&#xff0c; &#xff08;1&#xff09;公司主机如图所示&#xff0c;配置DNS服务器&#xff0c;配置NAT地址转换&#xff08;使用easy-ip的形式&#xff09;访问外网。 &#xff08;2&…

go语言的高级特性

go语言调用C语言 go tool cgo main.go

【JAVA】面向对象的编程语言(继承篇)

个人主页&#xff1a;【&#x1f60a;个人主页】 系列专栏&#xff1a;【❤️初识JAVA】 文章目录 前言继承类的继承方式继承的各种类型多继承继承的特性各种继承关键字extends关键字implements关键字super 与 this 关键字super 关键字this 关键字 final 关键字 前言 在之前的…

Java中网络的基本介绍。网络通信,网络,ip地址,域名,端口,网络通信协议,TCP/IP传输过程,网络通信协议模型,TCP协议,UDP协议

- 网络通信 概念&#xff1a;网络通信是指通过计算机网络进行信息传输的过程&#xff0c;包括数据传输、语音通话、视频会议等。在网络通信中&#xff0c;数据被分成一系列的数据包&#xff0c;并通过网络传输到目的地。在数据传输过程中&#xff0c;需要确保数据的完整性、准…

【EI/SCOPUS会议征稿】第二届环境遥感与地理信息技术国际学术会议(ERSGIT 2023)

第二届环境遥感与地理信息技术国际学术会议 2023 2nd International Conference on Environmental Remote Sensing and Geographic Information Technology 第二届环境遥感与地理信息技术国际学术会议&#xff08;ERSGIT 2023&#xff09;定于2023年11月10-12日在中国陕西西安…

“搞事情”?OpenAl将于11月召开其首届开发者大会

摘要&#xff1a;OpenAI也要召开它的第一届开发者大会了。这次活动&#xff0c;或许标志着OpenAI向其下一阶段的商业开发迈出了关键一步。 昨天&#xff0c;OpenAI宣布将于11月6日举办其首次开发者大会。在这场名为“OpenAI DevDay”的活动中&#xff0c;OpenAI的技术人员将进行…

10、哈希函数与哈希表

哈希函数 出现次数最多的 32G 小文件方法&#xff1a;利用哈希函数在种类上均分 设计RandomPool结构 设计一种结构&#xff0c;在该结构中有如下三个功能: insert(key):将某个key加入到该结构&#xff0c;做到不重复加入 delete(key):将原本在结构中的某个key移除 getRando…

【Sentinel】Sentinel与gateway的限流算法

文章目录 1、Sentinel与Hystrix的区别2、限流算法3、限流算法对比4、Sentinel限流与Gateway限流 1、Sentinel与Hystrix的区别 线程隔离有两种方式实现&#xff1a; 线程池隔离&#xff08;Hystrix默认采用&#xff09;信号量隔离&#xff08;Sentinel默认采用&#xff09; 服…

vue 分页器组件+css动画效果

全网都找了一遍没有找到符合UI需求的分页动画&#xff0c;于是就主动上手了 需求&#xff1a; 1、分页最多显示9页&#xff0c;总页数最多显示无上限&#xff1b; 2、点击下一页的时候需要有动画效果过度&#xff0c;如果当前页数是当前显示最后的一页&#xff0c;则停了当前…

337. 打家劫舍 III

337. 打家劫舍 III C代码&#xff1a;二叉树 动态规划 typedef struct { // 每个节点都有两个状态&#xff1a;选中、不选中int selected;int notSelected; } SubtreeStatus;SubtreeStatus dfs(struct TreeNode *node) {if (!node) {return (SubtreeStatus){0, 0};}SubtreeS…

FPGA实战小项目2

基于FPGA的贪吃蛇游戏 基于FPGA的贪吃蛇游戏 基于fpga的数字密码锁ego1 基于fpga的数字密码锁ego1 基于fpga的数字时钟 basys3 基于fpga的数字时钟 basys3

【人月神话】重新探索人月神话:软件工程的现实与挑战

人月神话是一篇由美国软件工程师弗雷德里克布鲁克斯所写的软件工程经典之作&#xff0c;最早发表于1975年。这篇文章的全名是《人月神话&#xff1a;软件工程的神话与现实》&#xff08;The Mythical Man-Month: Essays on Software Engineering&#xff09;&#xff0c;它涵盖…

【算法专题突破】双指针 - 三数之和(7)

目录 1. 题目解析 2. 算法原理 3. 代码编写 写在最后&#xff1a; 1. 题目解析 题目链接&#xff1a;15. 三数之和 - 力扣&#xff08;Leetcode&#xff09; 题目就是要找出和为0的不重复的三元组&#xff0c; 注意三元组的每个元素是得不同的位置&#xff0c;那不重复又…

JDK1.8下载、安装和环境配置使用

JDK1.8下载、安装和配置 下载安装包解压文件配置测试安装 下载安装包 链接地址 https://pan.baidu.com/s/1RF7-ulq0_qAelpXskDxdvA 提取码 d1y0解压文件 jdk1.8.0_181 配置 右击我的电脑&#xff0c;选择属性 2.点击高级系统设置 在系统变量区里点击&#xff1a;新建…

数据结构-01 数据结构基本概念,算法时间复杂度,空间复杂度

0 数据结构概述 四门课的关系 1 绪论 数据对象、数据元素、数据项关系 1.1 数据结构的基本概念 1.2 算法和算法评价 小练习 空间复杂度中的递归调用 n只是传入 n也是数组&#xff0c;计算存储数组flag的空间大小

【嵌入式软件C编程】主函数free子函数malloc地址的两种方式以及注意事项

本文档主要记录嵌入式C语言在子函数中应用malloc函数的方式&#xff0c;在实际项目中内存管理特别重要 一般在主函数中&#xff08;main&#xff09;使用malloc函数&#xff0c;然后在通过free函数进行释放内存&#xff0c;但有时候如果必须在子函数长调用malloc函数该怎样进行…

【MySql】数据库的CRUD(增删查改)

写在最前面的话 哈喽&#xff0c;宝子们&#xff0c;今天给大家带来的是MySql数据库的CRUD&#xff08;增删改查&#xff09;&#xff0c;CRUD是数据库非常基础的部分&#xff0c;也是后端开发日常工作中最主要的一项工作&#xff0c;接下来让我们一起进入学习吧&#xff0c;感…

多功能透明屏,在智能家居领域中,有哪些功能特点?显示、连接

多功能透明屏是一种新型的显示技术&#xff0c;它能够在透明的表面上显示图像和视频&#xff0c;并且具有多种功能。 这种屏幕可以应用于各种领域&#xff0c;如商业广告、智能家居、教育等&#xff0c;为用户提供更加便捷和多样化的体验。 首先&#xff0c;多功能透明屏可以…