8-异常与错误

1、简介
2、异常处理
- 2.1 抛出异常
- 2.2 捕获异常
- 2.3 匹配顺序
3、异常说明
4、构造函数中的异常
5、析构函数中的异常
6、标准库异常

1、简介

在程序编码过程中难免会出现错误，主要有：语法错误、逻辑错误、功能错误等，当我们面对以上错误时处理主要针对在实际运行环境中发生，却在设
计、编码和测试阶段无法预料的，当面对异常时，有三种典型的处理机制：

通过返回值返回错误信息
- 所有局部对象都能正确地被析构
- 逐层判断，流程繁琐
借助setjmp,/longjmp远程跳转(不建议使用，这种效率最高，但是如果使用不当，会造成更加严重的后果)
- 一步到位，流程简单
- 某些局部对象可能因此丧失被析构的机会
抛出—捕获异常对象(c++推荐使用)
- 形式上一步到位，流程简单
- 实际上逐层析构局部对象，避免内存泄漏

2、异常处理

2.1 抛出异常

语法：throw 异常对象

可以抛出基本类型的对象，如：

void foo(){FILE * txt = fopen("./a.txt", "r");if (!txt){cout << "文件打开失败" << endl;throw - 1;}cout << "文件打开成功" << endl;
}

可以抛出类类型的对象

void bar(){FILE * txt = fopen("./a.txt", "r");if (!txt){cout << "文件打开失败" << endl;throw A(3);//以匿名临时对象抛出的异常，编译器会做优化，减少一次拷贝}cout << "文件打开成功" << endl;
}

不可以抛出局部对象的指针

void fu(){FILE * txt = fopen("./a.txt", "r");if (!txt){cout << "文件打开失败" << endl;A a = A(3);// 构造Athrow &a; // 这里会进行一次拷贝}cout << "文件打开成功" << endl;
}

解释：这是因为在c++中所有的异常都是抛向C++标准库中的，在标准库中会保存一份异常抛出对象的副本，而在异常抛出之后，原抛出异常的地方会进行销毁处理。

2.2 捕获异常

语法：try{}catch(…)

建议是在catch子句中使用引用接收异常对象，避免因拷贝构造带来的性能损失。

int main(){try{C08_01();}catch (C08_B& b){// 这里就不会进行拷贝了，直接使用的是标准库里的对象cout << "捕获到异常B" << endl;b.info();}catch (C08_C& c){cout << "捕获到异常C" << endl;c.info();}catch (int & e){cout << e << endl;}catch (C08_A a){// 这里会进行一次拷贝a.info();}cout << "程序执行成功" << endl;return 0;
}

- 推荐使用匿名临时对象的形式抛出异常
```c++
void bar(){FILE * txt = fopen("./a.txt", "r");if (!txt){cout << "文件打开失败" << endl;throw A(3);//以匿名临时对象抛出的异常，编译器会做优化，减少一次拷贝}cout << "文件打开成功" << endl;
}

异常对象必须允许被拷贝构造和析构

2.3 匹配顺序

根据异常对象的类型自上而下的顺序匹配，而不是最优匹配，因此对子类类型异常的捕获不要放在基类类型异常的捕获后面。
在这里插入图片描述

3、异常说明

异常说明是函数原型的一部分，旨在说明函数可能抛出的异常类型。

语法格式：

	返回类型 函数名(参数列表) throw(异常类型1,异常类型2,...){函数体}

异常说明是一种承诺，承诺函数不会抛出异常说明以外的异常类型。
- 如果函数抛出了异常说明以外的异常类型，那么该异常将无法捕获，会导致进程中止
- std::unexpected()->std::terminate()->abort
- 隐式抛出异常的函数也可以列出它的异常说明
- 异常说明可以没有也可以为空
  注意：
  1：没有异常说明时，表示可能抛出任何类型的异常，比如void foo(){};代表foo这个函数可能抛出任何类型的异常
  2：异常说明为空时，表示不会抛出任何类型的异常，比如void foo()throw(){}
- 异常说明在函数的声明和定义中必须保持严格一致，否则将导致编译错误
  - 忽略异常，不做处理

4、构造函数中的异常

构造函数可以抛出异常，某些时候还必须抛出异常
- 构造过程中可能遇到各种错误，比如内存分配失败
- 构造函数没有返回值，无法通过返回值通知调用者
构造函数抛出异常，对象将被不完整构造，而一个被不完整构造的对象，其析构函数永远不会被执行
- 所有对象形式的成员变量，在抛出异常的瞬间，都能得到正确地析构（构造函数的回滚机制）
- 所有动态分配的资源，必须在抛出异常之前，自己手动释放，否则将形成资源的泄漏。

class C08_AA{public:C08_AA(){ cout << "AA类构造函数" << endl; }~C08_AA(){ cout << "AA类的析构函数" << endl; }
};
class C08_CC{
private:C08_AA aa;FILE *A;
public:C08_CC(){cout << "CC类构造函数" << endl;A = fopen("./a.txt", "r");if (!A){// 对于动态申请的资源，必须自己手动释放throw - 1;// 在构造函数中出现异常，那么所有对象形式的成员变量，在抛出异常的瞬间，都能得到正确地析构（构造函数的回滚机制）}	}~C08_CC(){cout << "CC类析构函数" << endl;}
};int main(){try{C08_CC cc;// 如果cc是完整函数对象，则会调用cc的析构函数，如果cc是残缺对象，则不会调用cc的析构函数}catch(...){// 捕获任意异常}C08_CC cc;return 0;
}

5、析构函数中的异常

不要在析构函数中主动抛出异常

析构函数只会在两种情况下被系统调用：
1：正常的销毁对象：当对象离开作用域或者显式的使用delete
2：异常的销毁对象：在异常传递的堆栈辗转开解过程中销毁对象
需要注意的是，对于第二种情况，此时系统中存在异常，而此时的析构函数中又抛出了异常，这时C++将通过std::terminate()函数，令进程中止
所以为了避免出现这种情况，在析构函数中，对于可能引发异常的操作，尽量在析构函数内部处理掉，不要主动抛出异常。

class C08_D{
public:~C08_D(){throw "析构函数抛出的异常";	}
};
int main(){try{C08_D d;oneThrow();// 这里已经抛出了异常}// 此时d中析构函数中也抛出了异常，此时这个异常就捕获不到，然后就会被系统杀死catch (const char* a){cout << a << endl;}catch (...){}
}