C++ 異常的詳細介紹
C++ 異常的詳解
程序有時會遇到運行階段錯誤，導致程序無法正常執(zhí)行下去。c++異常為處理這種情況提供了一種功能強大的而靈活的工具。異常是相對比較新的C++功能，有些老編譯器可能沒有實現(xiàn)。另外，有些編譯器默認關閉這種特性，我們可能需要使用編譯器選項來啟用它。
一、異常機制的使用
異常提供了將控制程序的一個部分傳遞到另一部分的途徑。對異常的處理有3個組成部分：
引發(fā)異常
使用處理程序捕獲異常
使用try塊
示例代碼：
#include "stdafx.h"
#include <iostream>
double hmean(double a, double b);
int main()
{
double x, y, z;
std::cout << "Enter two numbers: ";
while (std::cin >> x >> y) {
try
{
z = hmean(x, y);
}
catch(const char *s ){
std::cout << s << std::endl;
std::cout << " Enter a new pair of numbers: ";
continue;
}
std::cout << "Harmonic mean of " << x << " and " << y << " is " << z << std::endl;
std::cout << "Enter next set of numbers <q to quit>: ";
}
std::cout << "Bye! \n";
system("pause");
return 0;
}
double hmean(double a, double b) {
if (a == -b) {
throw "bad hmean() arguments a= -b not allowed";
}
return 2.0 *a*b / (a + b);
}
Enter two numbers: 3 6
Harmonic mean of 3 and 6 is 4
Enter next set of numbers <q to quit>: 10 -10
bad hmean() arguments a= -b not allowed
Enter a new pair of numbers: q
Bye!
請按任意鍵繼續(xù). . .
程序說明：
try塊：
try
{
z = hmean(x, y);
}
引發(fā)異常的代碼:
if (a == -b) {
throw "bad hmean() arguments a= -b not allowed";
}
執(zhí)行throw語句類似于執(zhí)行返回語句，因為他也將終止函數(shù)的執(zhí)行；但throw不是講控制權返回給調用程序，而是導致程序沿函數(shù)調用序列后退，知道找到包含try塊的函數(shù)。
處理程序(或catch塊):
catch(const char *s ){
std::cout << s << std::endl;
std::cout << " Enter a new pair of numbers: ";
continue;
}
二、將對象用作異常類型
通常，引發(fā)異常的函數(shù)將傳遞一個對象。這樣做的重要優(yōu)點之一是，可以使用不同的異常類型來區(qū)分不同的函數(shù)在不同情況下引發(fā)的異常。另外，對象可以攜帶信息，程序員可以根據(jù)這些信息來確定引發(fā)異常的原因。同時，catch塊可以根據(jù)這些信息來決定采取什么樣的措施。
示例：
exc_mean.h
#include "stdafx.h"
#include <iostream>
class bad_hmean
{
private:
double v1;
double v2;
public :
bad_hmean(double a = 0, double b = 0) :v1(a), v2(b) {}
void mesg();
};
inline void bad_hmean::mesg()
{
std::cout << "hmean ( " << v1 << " ," << v2 << ") ;"
<< "invalid argumnents: a =-b \n";
}
class bad_gmean
{
public :
double v1;
double v2;
bad_gmean(double a = 0, double b = 0) :v1(a), v2(b) {}
const char * mesg();
};
inline const char* bad_gmean::mesg() {
return "gmean() arguments shoud be >=0 \n";
}
測試代碼:
#include "stdafx.h"
#include <iostream>
#include <cmath>
#include "exc_mean.h"
double hmean(double a, double b);
double gmean(double a, double b);
int main()
{
using std::cout;
using std::cin;
using std::endl;
double x, y, z;
1 >> 2;
cout << "Enter two numbers ";
while (cin >> x >> y)
{
try
{
z = hmean(x, y);
cout << "Harmonic mean of " << x << " and " << y << " is " << z << endl;
cout << " Geometric mean of " << x << " and " << y << " is " << gmean(x, y) << endl;
cout << " Enter next set of numbers <q to quit >:";
}
catch (bad_hmean & bg)
{
bg.mesg();
cout << "Try again. \n";
continue;
}
catch (bad_gmean & hg)
{
cout << hg.mesg();
cout << "Value used: " << hg.v1 << " ," << hg.v2 << endl;
cout << "Sorry, you don't get to play any more .\n ";
break;
}
}
cout << " Bye! \n";
system("pause");
return 0;
return 0;
}
double hmean(double a, double b) {
if (a == -b)
throw bad_hmean(a, b);
return 2.0 * a*b / (a + b);
}
double gmean(double a, double b) {
if (a < 0 || b < 0) throw bad_gmean(a, b);
return std::sqrt(a * b);
}
輸出結果:
Enter two numbers 4 12
Harmonic mean of 4 and 12 is 6
Geometric mean of 4 and 12 is 6.9282
Enter next set of numbers <q to quit >:5 -5
hmean ( 5 ,-5) ;invalid argumnents: a =-b
Try again.
5 -2
Harmonic mean of 5 and -2 is -6.66667
gmean() arguments shoud be >=0
Value used: 5 ,-2
Sorry, you don't get to play any more .
Bye!
請按任意鍵繼續(xù). . .
三、異常規(guī)范
異常規(guī)范是C++98的一項功能，但c++11將其摒棄了。這意味著c++11仍然處于標準之中，但以后可能會從標準中剔除，因此不建議使用它。
異常規(guī)范示例:
double harm(double a ) throw(bad_thing);//可能會拋出 bad_thing異常 double marm(double ) throw() ;//不拋出異常
異常規(guī)范的作用：
1、告訴用戶可能需要使用try塊，然而這項功能也可使用注釋輕松完成。
2、讓編譯器添加執(zhí)行運行階段檢查代碼，檢查是否違反了異常規(guī)范，然而這很難檢查，例如marm可能不會引發(fā)異常，但它可能調用一個函數(shù)，而這個函數(shù)調用另一個函數(shù)引發(fā)了異常
總之最好不要使用這項功能，c++11也建議忽略異常規(guī)范
然而c++11確實支持一種特殊的異常規(guī)范，可使用關鍵字noexcept
例如
double marm() noexcept;
四、棧解退
假設函數(shù)由于異常（而不是由于返回)而終止，則程序也將釋放棧中的內存，但不會師范棧的第一個返回地址后停止，而是繼續(xù)釋放棧，直到找到一個位于Try塊的返回地址。隨后，控制權將轉到塊尾的異常處理程序，而不是函數(shù)調用后面的第一條語句。這個過程叫做棧解退。
五、exception類
較新的C++編譯器將異常合并到語言中，例如，為支持該語言，exception頭文件（以前為exception.h 或except.h)定義了 exception類，c++可以把它用作其他異常類的基類。
頭文件 exceptionhe 和 stdexcept 定義了一些常用的異常類
有：logic_error、runtime_error、domain_error 等
六、意外異常與未捕獲異常處理
異常引發(fā)后，在兩種情況下，會導致問題。首先，如果它是在帶異常規(guī)范的函數(shù)中引發(fā)的，則必須與規(guī)范列表的某種異常匹配（在繼承層次機構中，類類型與這個類與其派生的對象匹配)，否則成為意外異常。在默認情況下，這將導致程序異常終止（雖然C++11摒棄了異常規(guī)范，但仍支持它，且有些現(xiàn)有代碼使用了它）如果異常不是在函數(shù)中引發(fā)的（或者函數(shù)沒有異常規(guī)范），則必須捕獲它，如果沒有捕獲(在沒有try塊或沒有匹配的catch塊時，將出現(xiàn)這種情況)，則異常被稱未捕獲異常。這將導致程序異常終止。然而可以修改程序對意外異常和為捕獲異常的反應。
未捕獲異常:
未捕獲異常不會導致程序立即異常中終止，相反，程序將首先調用函數(shù)terminate()。在默認情況下terminate()調用abort()函數(shù)?？梢灾付╰erminate()應調用的函數(shù)(而不是abort()）來修改terminate()的這種行為。為此，可調用set_terminate()函數(shù)。set_terminate()和terminate()都是在頭文件exception中聲明的:
typedef void (*terminate_handle)() ; terminate_handle set_terminate(terminate_handle f) throw();//c++ 98 terminate_handle set_terinate(terminate_handle f) noexcept; //c++11 void teminate(); //c++98 void teminate() noexcept ; //c++11
示例:
void myQuit()
{
std::cout << "Terminating due to uncaught exception \n";
system("pause");
}
在程序開始時執(zhí)行:
set_terminate(myQuit);
意外異常
如果發(fā)生意外異常，程序將調用unexcepted()函數(shù)，這個函數(shù)將調用teminate(),后者默認滴啊用abort()。和set_terminate()函數(shù)一樣，也有一個可用于修改unexcepted（）的行為的set_unexpeceted()函數(shù)。這些函數(shù)也是在頭文件exception中聲明的:
typedef void (* unexpected_handle)(); unexpected_handle set_unexpected(unexpected_handle f) throw();//c++98 unexpected_handle set_unexpected(unexpected_handle f) noexpect;//c++11 void unexpected(); c++ 98 void unexpected() noexcept ;//c+ 0x
使用如下:
void myUnexpected() {
throw std::bad_exception(); // or just throw ;
}
在程序開始時:
set_unexpected(myUnexpected);
我在vs 2015下測試，并未實現(xiàn)這種功能，必須顯示調用terminate() 和 unexpected();
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