我们在学习C++如何处理异常之前,我们先回顾一下C语言传统的处理错误的方式:
传统的错误处理机制:
实际中C语言基本都是使用返回错误码的方式处理错误,部分情况下使用终止程序(assert断言)处理非常严重的错误,但是这两种处理异常的方式都有明显的缺陷,那我们来学习C++是如何处理异常的呢~
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。
如果有一个块throw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 语句的代码如下所示:
double Division(int a, int b)
{
// 当b == 0时抛出异常
if (b == 0)
throw "Division by zero condition!";
else
return ((double)a / (double)b);
}
void fxx()
{
int i = 0;
cin >> i;
if (i % 2 == 0)
{
//string s("出现偶数");
//throw s;
throw 10;
}
}
void Func()
{
int len, time;
cin >> len >> time;
cout << Division(len, time) << endl;
fxx();
}
int main()
{
try
{
Func();
}
catch (const char* errmsg)
{
cout << errmsg << endl;
}
catch (const string& err)
{
cout << err << endl;
}
catch (...) // 任意类型的异常
{
cout << "未知异常" << endl;
}
return 0;
}
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。
比如如果throw的是int类型,就会匹配到int类型的处理代码,如果抛出的是string类型,就会匹配到string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。(就近原则)
3、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。(兜底,必须加上)
4. 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,抛出的派生类对象, 可以使用基类捕获.后面讲解,存疑?
1. 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。 2. 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的catch。 3. 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。
4、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。(影响执行流)
下面的Division函数抛异常并捕获后,就直接跳到主函数里的catch,就不会运行fxx函数!
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. 可能会抛异常的啥都别加,确定不抛异常,加noexcept
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,太过繁琐,比如下面的代码讲解
// 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 < 0)
return errno;
}
int main()
{
if(ServerStart()<0)
...
return 0;
}
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。