C++学习笔记（九） 异常机制

同大多数的高级语言一样，C++也有自己的异常处理机制，用于方便的处理程序运行过程中可以预料但不可避免的错误。

C++的异常抛出方法是用throw关键字，同java不一样，C++可以抛出任何类型，包括原生数据类型和自定义数据类型等，而java则允许抛出实现throwable接口的类的实例。有一点需要注意的是，C++不存在数组或函数类型的异常，如果抛出一个数组，被抛出的对象转换为指向数组首元素的指针，如果抛出一个函数，函数被转换为指向该函数的指针。

尽管C++几乎允许抛出任何类型的异常，但我们最好还是抛出exception类或是其派生类的子对象，下图展示了C++提供的异常类的继承层次：



如果我们需要自定义异常类，可以选择继承runtime_error或是logic_error或直接继承exception类。

抛出的异常会顺着调用栈往上搜索，直到找到相应的处理块。C++的处理块的定义方式和Java类似，下面简单展示下异常处理的代码：

try{
//可能抛出异常的代码
}
catch(exception &e) {
//进行异常处理的代码
}

将可能发生异常的代码包含在try块中，后面的catch块则是异常处理的代码，可以有多个catch块。当异常抛出后，它会寻找最近的可以类型匹配的catch块，然后执行异常处理代码。如果需要将异常再次抛出，可以通过空的throw;语句将异常对象（不是catch块参数中的对象）再次往上抛出。

如果该语句可能抛出异常，但在该函数内又不想处理该异常，由于发生异常会阻断后面的代码的执行，为了使资源可以安全的回收，我们可以将异常捕获后，进行资源回收后再将其抛出。请看下面的代码：

try{
//可能抛出异常的代码
}
catch(...) {
//进行资源回收的代码
throw;
}

现在catch块中不再有任何的参数，而是以...表示，它表示捕获任何的异常,这一句一般用在最后，可在catch块中释放资源，然后再继续将异常往上抛。学过java的童鞋有木有觉得它的作用很像finally块？不过他没有finally块那么强大了，它只能在异常发生的时候起作用，而finally块则是无论有木有异常发生都必须执行的块。

异常有时候也会发生在构造函数的初始化列表里，那么对于这里的异常我们该如何捕获呢？所幸C++为我们提供了特殊的机制，代码如下：

A::A(int* p) try : ptr(p) {
// empty function body
}
catch(exception &e){
//异常处理代码
}

看见了吗？将try卸载初始化列表中冒号的前面就可以了，这样不仅可以捕获构造函数体里的异常，也能捕获初始化列表中的异常。

下面说一下C++中的异常描述，学过java的人对这个应该很熟悉，就是在函数的参数列表后面说明该函数可能抛出说明样的异常，这对于程序的编写来说方便了太多，不过可惜的是，大部分编译器都不会对C++的异常描述做检查，只会在程序运行时出错（比较怀念java完善的异常处理机制）。还是看一下它的定义方式吧：

void test() throw(runtime_error, logic_error) {
//...some implementation
}

该函数的异常描述说明了它可能抛出runtime_error，或是logic_error异常，当我们使用该函数时就要考虑到对这二种异常的处理，如果throw后面的括号是空的，则表示该函数不会抛出任何异常，如果没有异常描述，则表示该函数可以抛出任何异常。

一个函数的异常描述可以说是这个函数的一个限制，因此，在继承的时候，如果要重写该函数，则子类函数的异常描述列表中不可以再增加新的异常。

对于赋值也是同样的道理，以下的代码是错的：

void test() throw(runtime_error, logic_error) {
//...some implementation
}

void (*p)() throw(runtime_error) = test;//error

参考文献：

《C++ Primer》Stanley B.Lippman Barbara
E．Moo

《C++语言程序设计》 郑莉 董渊 何江舟