C++ 异常处理

程序中的错误分为编译时的错误和运行时的错误。编译时的错误主要是语法错误，比如：句尾没有加分号，括号不匹配，关键字错误等，这类错误比较容易修改，因为编译系统会指出错误在第几行，什么错误。而运行时的错误则不容易修改，因为其中的错误是不可预料的，或者可以预料但无法避免的，比如内存空间不够，或者在调用函数时，出现数组越界等错误。如果对于这些错误没有采取有效的防范措施，那么往往会得不到正确的运行结果，程序不正常终止或严重的会出现死机现象。我们把程序运行时的错误统称为异常，对异常处理称为异常处理。C++中所提供的异常处理机制结构清晰，在一定程度上可以保证程序的健壮性。

　　C++中处理异常的过程是这样的：在执行程序发生异常，可以不在本函数中处理，而是抛出一个错误信息，把它传递给上一级的函数来解决，上一级解决不了，再传给其上一级，由其上一级处理。如此逐级上传，直到最高一级还无法处理的话，运行系统会自动调用系统函数terminate，由它调用abort终止程序。这样的异常处理方法使得异常引发和处理机制分离，而不在同一个函数中处理。这使得底层函数只需要解决实际的任务，而不必过多考虑对异常的处理，而把异常处理的任务交给上一层函数去处理。

　　C++的异常处理机制有3部分组成：try(检查)，throw(抛出)，catch(捕获)。把需要检查的语句放在try模块中，检查语句发生错误，throw抛出异常，发出错误信息，由catch来捕获异常信息，并加以处理。一般throw抛出的异常要和catch所捕获的异常类型所匹配。异常处理的一般格式为：

　　try

　　{

　　　　被检查语句

　　　　throw 异常

　　}

　　catch(异常类型1)

　　{

　　　　进行异常处理的语句1

　　}

　　catch(异常类型2)

　　{

　　　　进行异常处理的语句2

　　}

　　...

下面我们用示例演示一下异常处理:

#include "stdafx.h"
#include <iostream>

template <typename T>
T Div(T x,T y)
{
if(y==0)
throw y;//抛出异常
return x/y;
}

int main()
{
int x=5,y=0;
double x1=5.5,y1=0.0;
try
    {
//被检查的语句
        std::cout<<x<<"/"<<y<<"="<<Div(x,y)<<std::endl;
        std::cout<<x1<<"/"<<y1<<"="<<Div(x1,y1)<<std::endl;
    }
catch(int)//异常类型
    {
        std::cout<<"除数为0,计算错误！"<<std::endl;//异常处理语句
    }
catch(double)//异常类型
    {
        std::cout<<"除数为0.0,计算错误！"<<std::endl;//异常处理语句
    }

return0;
}

结果：



看了上述的示例代码，也许有人会问，第二个双精度类型的除法计算也应该抛出异常才对啊，在实际的运行过程中并非如此，其实该双精度类型除法函数根本没有被执行过。以上程序的执行规程为：调用函数Div(x,y)时发生异常，由函数Div中的语句"throw y"抛出异常，并不在往下执行return x/y，接着catch捕获int类型的异常并处理异常，最后直接执行"return 0"。因此函数Div(x1,y1)和catch(double){}模块根本没有被执行。如果，我们把y的值改为1，则结果就变成为：



如果在执行try语句模块时，没有发生异常，则catch语句块不起作用，流程转到其后的语句继续执行。从上述两个结果中可知第一次throw抛出的int类型所以找到处理该类型的catch，而第二次是抛出double类型所找到的是处理double类型的catch。

　　下面对异常处理补充几点：(1)try和catch块中必须要用花括号括起来，即使花括号内只有一个语句也不能省略花括号;(2)try和catch必须成对出现，一个try_catch结果中只能有一个try块，但可以有多个catch块，以便与不同的异常信息匹配;(3)如果在catch块中没有指定异常信息的类型，而用删节号"..."，则表示它可以捕获任何类型的异常信息;(4)如果throw不包括任何表达式，表示它把当前正在处理的异常信息再次抛出，传给其上一层的catch来处理;(5)C++中一旦抛出一个异常，如果程序没有任何的捕获，那么系统将会自动调用一个系统函数terminate，由它调用abort终止程序;

　　最后还是一样，我将用一个示例来总结一下今天所讲的内容(开发工具：vs2010):　

#include "stdafx.h"
#include <iostream>

template <typename T>
T Div(T x,T y)
{
if(y==0)
throw y;//抛出异常
return x/y;
}

int main()
{
int x=5,y=1;
double x1=5.5,y1=0.0;
try
    {
//被检查的语句
        std::cout<<x<<"/"<<y<<"="<<Div(x,y)<<std::endl;
        std::cout<<x1<<"/"<<y1<<"="<<Div(x1,y1)<<std::endl;
    }
catch(...)//捕获任意类型异常
    {
try
        {
            std::cout<<"任意类型异常！"<<std::endl;
throw;//抛出当前处理异常信息给上一层catch
        }
catch(int)//异常类型
        {
            std::cout<<"除数为0,计算错误！"<<std::endl;//异常处理语句
        }
catch(double)//异常类型
        {
            std::cout<<"除数为0.0,计算错误！"<<std::endl;//异常处理语句
        }
    
    }
    
return0;
}

结果：



转自：
http://www.cnblogs.com/CaiNiaoZJ/archive/2011/08/19/2145349.html
附:

google 的c++异常的观点

不要使用C++异常。

优点： 1) 异常允许上局应用决定如何处理在底局嵌套函数中収生的“不可能发生”的失败，不像出错代码的记彔那么模糊费解；

2) 应用亍其他徆多现代语言中，引入异常使得C++与Python、Java及其他与C++相近的语言更加兼容；

3) 许多C++第三方库使用异常，关闭异常将导致难以与之结合；

4) 异常是解决构造函数失败的唯一方案，虽然可以通过工厂函数（factory function）或Init()方法模拟异常，但他们分别需要堆分配新的“非法”状态；

5) 在测试框架（testing framework）中，异常确实很好用。

缺点： 1) 在现有函数中添加throw语句时，必须检查所有调用处，即使它们至少具有基本的异常安全保护，或者程序正常结束，永迖不可能捕获该异常。

例如：如果f()依次调用了g()和h()，h抛出被f捕获的异常，g就要当心了，避免没有完全清理；

2) 通俗一点说，异常会导致程序控制流（control flow）通过查看代码无法确定：函数有可能在不确定的地方返回，从而导致代码管理和调试困难，当然，你可以通过规定何时何地如何使用异常来最小化的降低开销，却给开发人员带来掌撑这些规定的负担；

3) 异常安全需要RAII和不同编码实践。轻松、正确编写异常安全代码需要大量支撑。允许使用异常；

4) 加入异常使二进制执行代码体积变大，增加了编译时长（或许影响不大），还可能增加地址空间压力；

5) 异常的实用性可能会刺激开发人员在不恰当的时候抛出异常，或者在不安全的地方从异常中恢复，例如，非法用户输入可能导致抛出异常。如果允许使用异常会使得返样一篇编程风格指南长出很多（译者注，返个理由有点牵强)

结论： 从表面上看，使用异常利大亍弊，尤其是在新项目中，然而，对亍现有代码，引入异常会牵还到所有依赖代码。如果允许异常在新项目中使用，在跟以前没有使用异常的代码整合时也是一个麻烦。因为Google现有的大多数C++代码都没有异常处理，引入带有异常处理的新代码相当困难。 鉴于Google现有代码不接受异常，在现有代码中使用异常比在新项目中使用的代价多少要大一点，迁移过程会比较慢，也容易出错。我们也不相信异常的有效替代方案，如错误代码、断言等，都是严重负担。 我们并不是基于哲学或道德局面反对使用异常，而是在实践的基础上。因为我们希望使用Google上的开源项目，但项目中使用异常会为此带来不便，因为我们也建议不要在Google上的开源项目中使用异常，如果我们需要把返些项目推倒重来显然不太现实。
对于Windows代码来说，这一点有个例外（等到最后一篇吧:D）。 注：对于异常处理，显然不是短短几句话能够说清楚的，以构造函数为例，很多C++书籍上都提到当构造失败时只有异常可以处理，Google禁止使用异常返一点，仅仅是为了自身的方便，说大了，无非是基亍软件管理成本上，实际使用中还是自己决定。

四、一些额外的c++与java的比较

C++可以抛出所有类型的对象，而java只能抛出Throwable的子类
java中若要抛出异常必须在函数头部声明，而C++中只是推荐采用此方式
java在catch模块中必须显式的制定一个异常参数对象，而C++不是必须的

五、C与C++的堆栈解退比较

假设都是在main函数中递归调用函数f（int），f（3）会导致异常

此为C：





此为C++：