C++进阶(十三)异常

在这里插入图片描述


📘北尘_:个人主页

🌎个人专栏:《Linux操作系统》《经典算法试题 》《C++》 《数据结构与算法》

☀️走在路上,不忘来时的初心

文章目录

  • 一、C语言传统的处理错误的方式
  • 二、C++异常概念
  • 三、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
  • 四、自定义异常体系
  • 五、C++标准库的异常体系
  • 六、异常的优缺点


一、C语言传统的处理错误的方式

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。

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处理非常严重的错误。


二、C++异常概念

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,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
}

三、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

  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。

在这里插入图片描述

2、异常的重新抛出

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;
}

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,关于RAII我们智能指针这节进行讲解。

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;

但是以上异常规范只是规范而已,并不代表有人就会正确操作,操作失败也不会报错,但是noexcept会执行的时候,终止。


四、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


五、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;
}

六、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。
  3. 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。
  4. 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.mzph.cn/news/675306.shtml

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系多彩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

网络学习:数据链路层VLAN原理和配置

一、简介&#xff1a; VLAN又称为虚拟局域网&#xff0c;它是用来将使用路由器的网络分割成多个虚拟局域网&#xff0c;起到隔离广播域的作用&#xff0c;一个VLAN通常对应一个IP网段&#xff0c;不同VLAN通常规划到不同IP网段。划分VLAN可以提高网络的通讯质量和安全性。 二、…

跟着小德学C++之TCP基础

嗨&#xff0c;大家好&#xff0c;我是出生在达纳苏斯的一名德鲁伊&#xff0c;我是要立志成为海贼王&#xff0c;啊不&#xff0c;是立志成为科学家的德鲁伊。最近&#xff0c;我发现我们所处的世界是一个虚拟的世界&#xff0c;并由此开始&#xff0c;我展开了对我们这个世界…

红队打靶练习:GLASGOW SMILE: 1.1

目录 信息收集 1、arp 2、nmap 3、nikto 4、whatweb 目录探测 1、gobuster 2、dirsearch WEB web信息收集 /how_to.txt /joomla CMS利用 1、爆破后台 2、登录 3、反弹shell 提权 系统信息收集 rob用户登录 abner用户 penguin用户 get root flag 信息收集…

Gitlab和Jenkins集成 实现CI (一)

版本声明 部署时通过docker拉取的最新版本 gitlab: 16.8 jenkins: 2.426.3 安装环境 可参考这篇文章 停止防火墙 由于在内网&#xff0c;这里防火墙彻底关掉&#xff0c;如果再外网或者云上的悠着点 systemctl stop firewalled systemctl disable firewalledsystemctl sto…

K8S之运用亲和性设置Pod的调度约束

亲和性 Node节点亲和性硬亲和实践软亲和性实践 Pod节点亲和性和反亲和性pod亲和性硬亲和实践 pod反亲和性 Pod 的yaml文件里 spec 字段中包含一个 affinity 字段&#xff0c;使用一组亲和性调度规则&#xff0c;指定pod的调度约束。 kubectl explain pods.spec.affinity 配置…

【代码】Processing笔触手写板笔刷代码合集

代码来源于openprocessing&#xff0c;考虑到国内不是很好访问&#xff0c;我把我找到的比较好的搬运过来&#xff01; 合集 参考&#xff1a;https://openprocessing.org/sketch/793375 https://github.com/SourceOf0-HTML/processing-p5.js/tree/master 这个可以体验6种笔触…

ubuntu22.04安装部署03: 设置root密码

一、前言 ubuntu22.04 安装完成以后&#xff0c;默认root用户是没有设置密码的&#xff0c;需要手动设置。具体的设置过程如下文内容所示&#xff1a; 相关文件&#xff1a; 《ubuntu22.04装部署01&#xff1a;禁用内核更新》 《ubuntu22.04装部署02&#xff1a;禁用显卡更…

Unity类银河恶魔城学习记录4-4 4-5 P57-58 On Hit Impactp- Attack‘direction fix源代码

Alex教程每一P的教程原代码加上我自己的理解初步理解写的注释&#xff0c;可供学习Alex教程的人参考 此代码仅为较上一P有所改变的代码 【Unity教程】从0编程制作类银河恶魔城游戏_哔哩哔哩_bilibili Entity.cs using System.Collections; using System.Collections.Generic;…

排序算法---快速排序

原创不易&#xff0c;转载请注明出处。欢迎点赞收藏~ 快速排序是一种常用的排序算法&#xff0c;采用分治的策略来进行排序。它的基本思想是选取一个元素作为基准&#xff08;通常是数组中的第一个元素&#xff09;&#xff0c;然后将数组分割成两部分&#xff0c;其中一部分的…

苹果mac电脑如何优化系统?保持不卡顿呢

再强悍的性能和优秀的操作系统&#xff0c;但长时间使用后&#xff0c;有时也会出现卡顿的情况。为了让你的苹果电脑保持高效运行&#xff0c;我们将深入探讨导致电脑卡顿的原因&#xff0c;并提供苹果电脑如何优化系统的解决方案&#xff0c;帮助你优化系统。 过多的启动项 …

排序算法---归并排序

原创不易&#xff0c;转载请注明出处。欢迎点赞收藏~ 归并排序是一种常见的排序算法&#xff0c;它采用了分治的思想。它将一个待排序的数组递归地分成两个子数组&#xff0c;分别对两个子数组进行排序&#xff0c;然后将排好序的子数组合并成一个有序数组。 具体的归并排序过…

Spring第二天

一、第三方资源配置管理 说明&#xff1a;以管理DataSource连接池对象为例讲解第三方资源配置管理 1 管理DataSource连接池对象 问题导入 配置数据库连接参数时&#xff0c;注入驱动类名是用driverClassName还是driver&#xff1f; 1.1 管理Druid连接池【重点】 数据库准备…

【集合系列】TreeMap 集合

TreeMap 集合 1. 概述2. 方法3. 遍历方式4. 排序方式5. 代码示例16. 代码示例27. 代码示例38. 注意事项 其他集合类 父类 Map 集合类的遍历方式 TreeSet 集合 具体信息请查看 API 帮助文档 1. 概述 TreeMap 是 Java 中的一个集合类&#xff0c;它实现了 SortedMap 接口。它是…

深入理解Netty及核心组件使用—上

目录 Netty的优势 为什么Netty使用NIO而不是AIO&#xff1f; Netty基本组件 Bootstrap、EventLoop(Group) 、Channel 事件和 ChannelHandler、ChannelPipeline ChannelFuture Netty入门程序 服务端代码 客户端代码 运行结果 Netty的优势 1. API 使用简单&#xff0c…

docker部署showdoc

目录 安装 1.拉取镜像 2.创建容器 使用 1.选择语言 2.默认账户/密码:showdoc/123456​编辑 3.登陆 4.首页 安装 1.拉取镜像 docker pull star7th/showdoc 2.创建容器 mkdir -p /opt/showdoc/html docker run -d --name showdoc --userroot --privilegedtrue -p 1005…

RocketMQ事务消息

事务消息 应用场景&#xff1a; ​ 事务消息是RocketMQ非常有特色的一个高级功能。他的基础诉求是通过RocketMQ的事务机制&#xff0c;来保证上下游的数据一致性。 ​ 以电商为例&#xff0c;用户支付订单这一核心操作的同时会涉及到下游物流发货、积分变更、购…

黄金交易策略:手工同向单减保留仓

虽然保留仓的仓位不大&#xff0c;扛个一年半载不是问题&#xff0c;但闲着也可以手工处理掉&#xff08;10000点以内的不要处理&#xff09;。挑一个最大的单&#xff0c;同向相同的手数&#xff0c;并把两单的止盈设置中位数&#xff08;也没有这么严格&#xff0c;差不多就好…

[嵌入式AI从0开始到入土]5_炼丹炉的搭建(基于wsl2_Ubuntu22.04)

[嵌入式AI从0开始到入土]嵌入式AI系列教程 注&#xff1a;等我摸完鱼再把链接补上 可以关注我的B站号工具人呵呵的个人空间&#xff0c;后期会考虑出视频教程&#xff0c;务必催更&#xff0c;以防我变身鸽王。 第一章 昇腾Altas 200 DK上手 第二章 下载昇腾案例并运行 第三章…

深度学习在知识图谱问答中的革新与挑战

目录 前言1 背景知识2 基于深度学习改进问句解析模型2.1 谓词匹配2.2 问句解析2.3 逐步生成查询图 3 基于深度学习的端到端模型3.1 端到端框架3.2 简单嵌入技术 4 优势4.1 深入的问题表示4.2 实体关系表示深挖4.3 候选答案排序效果好 5 挑战5.1 依赖大量训练语料5.2 推理类问句…

app逆向-android-studio安装使用教程

Android Studio 是谷歌推出的一个Android集成开发工具&#xff0c;基于IntelliJ IDEA. 类似 Eclipse ADT&#xff0c;Android Studio 提供了集成的 Android 开发工具用于开发和调试。 android-studio下载地址&#xff1a;https://developer.android.com/studio/archive androi…