异常是程序在执行期间产生的问题。C++ 异常是指在程序运行时发生的特殊情况,比如尝试除以零的操作。
异常提供了一种转移程序控制权的方式。C++ 异常处理涉及到三个关键字:try、catch、throw。
throw: 当问题出现时,程序会抛出一个异常。这是通过使用 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。
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
{
// 保护代码
}catch( ExceptionName e1 )
{
// catch 块
}catch( ExceptionName e2 )
{
// catch 块
}catch( ExceptionName eN )
{
// catch 块
}
如果 try 块在不同的情境下会抛出不同的异常,这个时候可以尝试罗列多个 catch 语句,用于捕获不同类型的异常。
使用 throw 语句在代码块中的任何地方抛出异常。throw 语句的操作数可以是任意的表达式,表达式的结果的类型决定了抛出的异常的类型。
以下是尝试除以零时抛出异常的实例:
double division(int a, int b)
{
if( b == )
{
throw "Division by zero condition!";
}
return (a/b);
}
catch 块跟在 try 块后面,用于捕获异常。您可以指定想要捕捉的异常类型,这是由 catch 关键字后的括号内的异常声明决定的。
try
{
// 保护代码
}catch( ExceptionName e )
{
// 处理 ExceptionName 异常的代码
}
上面的代码会捕获一个类型为 ExceptionName 的异常。如果您想让 catch 块能够处理 try 块抛出的任何类型的异常,则必须在异常声明的括号内使用省略号 ...,如下所示:
try
{
// 保护代码
}catch(...)
{
// 能处理任何异常的代码
}
#include <iostream>
using namespace std; double division(int a, int b)
{
if( b == )
{
throw "Division by zero condition!";
}
return (a/b);
} int main ()
{
int x = ;
int y = ;
double z = ; try {
z = division(x, y);
cout << z << endl;
}catch (const char* msg) {
cerr << msg << endl;
} return ;
}
抛出了一个类型为 const char* 的异常,因此,当捕获该异常时,我们必须在 catch 块中使用 const char*。
C++ 提供了一系列标准的异常,定义在 <exception> 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:

下表是对上面层次结构中出现的每个异常的说明:
std::exception 该异常是所有标准 C++ 异常的父类。
std::bad_alloc 该异常可以通过 new 抛出。
std::bad_cast 该异常可以通过 dynamic_cast 抛出。
std::bad_exception 这在处理 C++ 程序中无法预期的异常时非常有用。
std::bad_typeid 该异常可以通过 typeid 抛出。
std::logic_error 理论上可以通过读取代码来检测到的异常。
std::domain_error 当使用了一个无效的数学域时,会抛出该异常。
std::invalid_argument 当使用了无效的参数时,会抛出该异常。
std::length_error 当创建了太长的 std::string 时,会抛出该异常。
std::out_of_range 该异常可以通过方法抛出,例如 std::vector 和 std::bitset<>::operator[]()。
std::runtime_error 理论上不可以通过读取代码来检测到的异常。
std::overflow_error 当发生数学上溢时,会抛出该异常。
std::range_error 当尝试存储超出范围的值时,会抛出该异常。
std::underflow_error 当发生数学下溢时,会抛出该异常。
可以通过继承和重载 exception 类来定义新的异常。下面的实例演示了如何使用 std::exception 类来实现自己的异常:
#include <iostream>
#include <exception>
using namespace std; struct MyException : public exception
{
const char * what () const throw ()
{
return "C++ Exception";
}
}; int main()
{
try
{
throw MyException();
}
catch(MyException& e)
{
std::cout << "MyException caught" << std::endl;
std::cout << e.what() << std::endl;
}
catch(std::exception& e)
{
//其他的错误
}
}
在这里,what() 是异常类提供的一个公共方法,它已被所有子异常类重载。这将返回异常产生的原因。

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