C++——异常机制

目录

一，背景

1.1 C语言处理错误的方式

1.2 C++异常概念

二，异常的使用

2.1 异常的简单使用

2.2 异常的匹配原则

2.3 异常抛对象

 2.4 异常的重新抛出

 2.5 异常安全

三，自定义异常体系

四，异常优缺点

4.1 优点

4.2 缺点

一，背景

1.1 C语言处理错误的方式

在C语言中处理错误的基本方式有两种：

①终止程序：如assert，如果不符合要求直接终止程序

缺陷，用户难以接收，如发生内存错误，除0错误时会直接中断程序，代价太大

②返回错误码：如很多库的接口函数都是通过把错误码放到全局变量errno中，表示错误

缺陷：返回的只有一个错误码，程序员很难甚至无法得知具体的错误信息。

1.2 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地调用者处理这个错误。主要包括下面三个关键字：

①throw：当问题出现时，通过这个关键字“抛出”具体地错误信息

②catch：通过catch关键字捕获throw抛出地异常信息，通过一个字符串或类接收，然后根据信息针对处理

③try：try和catch配套使用，throw在try中使用，try后面一般跟着一个或多个catch捕获

二，异常的使用

2.1 异常的简单使用

//throw:当问题出现时，程序会抛出一个异常
//catch:捕获异常
//try:包含多个catch
double Division1(int a, int b)
{// 当b == 0时抛出异常if (b == 0)throw "Division by zero condition!";elsereturn ((double)a / (double)b);
}void Func1()
{//如果Func里面也有捕获，出异常的时候如果Func里有和throw抛出内容类型一样的就跳到Func里的，如果没有匹配类型，就继续往下找直到跳到匹配类型的catchtry{int len, time;cin >> len >> time;cout << Division1(len, time) << endl;}catch (int errid){cout << errid << endl;}cout << "Func1() end" << endl;
}void main()
{while (1){try{Func1();}//没有异常的时候直接跳过catchcatch (const char* errmsg){//如果throw了，直接跳到离throw位置最近的catchcout << errmsg << endl;}允许多个catch，对于throw的不同类型匹配不同的catch，但是多个catch不允许有相同传参类型的catchcatch (int errid){cout << errid << endl;}catch (char errmsg){cout << errmsg << endl;}//如果throw的内容没有匹配类型的catch，会直接报错，直接终止程序catch (...) //捕获任意类型的异常 -- 防止出现未捕获异常时直接报错，程序终止{cout << "未知异常" << endl;}}
}

 

2.2 异常的匹配原则

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皮皮额且离throw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。（类似函数传值返回）

④catch(...)可以捕获任意类型的异常，但缺点是无法知道错误类型

⑤在实际抛出和捕获的匹配原则中有个例外，可以抛出派生类对象，使用基类捕获，这个很实用，后面讲

在函数调用链中异常栈匹配原则：

①首先检查throw本身是不是在try内部，如果是再查找匹配的catch语句，如果有匹配的，调到catch的地方进行处理，之后继续沿着catch子句后面继续执行

②如果没有匹配的catch则退出当前函数栈，继续再调用函数的栈中查找匹配的catch

③如果到达了main函数的栈依旧没有匹配的，则终止程序。所以实际中我们最后都要加一个catch(...)捕获任意类型的异常

2.3 异常抛对象

class Exception
{
public:Exception(const string& errmsg, int id):_errmsg(errmsg), _errid(id){}virtual string what() const{return _errmsg;}int GetErrid(){return _errid;}int getid()const{return _errid;}
protected:string _errmsg;int _errid;
};double Division2(int a, int b)
{//当b == 0时抛出异常if (b == 0){/*Exception e("除0错误", a);throw e;*/throw Exception("除0错误", a);}else{return ((double)a / (double)b);}
}void Func2()
{int len, time;cin >> len >> time;cout << Division2(len, time) << endl;
}//1,抛异常可以抛任意类型对象
//2，捕获时，要求类型匹配void main2()
{while (1){try{Func2();}catch (const Exception& e){cout << e.what() << endl;}catch (...) // 捕获任意类型的异常 -- 防止出现未捕获异常时，程序终止{cout << "未知异常" << endl;}}
}

 2.4 异常的重新抛出

有时候抛异常了，但是不是只要有异常了就报错，比如我们发送消息的时候，第一次发送失败不是直接就报错，而是再多发几次，多发几次都失败后才报错，如下代码：

void SeedMsg(const string& s)
{// 要求出现网络错误重试三次srand(time(0));if (rand() % 3 == 0) //模拟服务出错，偶然情况下满足这个if，达到模拟错误的效果{throw HttpServerException("网络错误", 100, "get");}else if (rand() % 4 == 0){throw HttpServerException("权限不足", 101, "post");}cout << "发送成功:" << s << endl;
}void HttpServer1()
{// 要求出现网络错误，重试3次string str = "今晚一起看电影怎么样？";int n = 3;while (n--){try{SeedMsg(str);// 没有发生异常，跳出循环break;}catch (const Exception& e){// 网络错误 && 重试3次内if (e.getid() == 100 && n > 0){continue;//这是网络错误后继续调SeedMsg，然后继续网络错误重试}else{throw e; // 超过三次网络错误直接，重新抛出}}}
}void main()
{while (1){//this_thread::sleep_for(chrono::seconds(1));Sleep(1000);try{HttpServer();}catch (const Exception& e) // 这里捕获父类对象就可以{// 多态cout << e.what() << endl;// 记录日志}catch (...){cout << "Unkown Exception" << endl;}}
}

 2.5 异常安全

①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初始化完成

②最好不要在析构函数内抛出异常，否则可能导致资源泄漏

③C++中异常经常会导致资源泄漏问题，比如在new和delete中抛出了异常，导致内存泄漏，或者在lock和unlock抛异常导致死锁，C++经常使用RAII来解决上面的问题，关于RAII我们到智能指针进行讲解

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 Func3()
{// 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。// 隐患，第一个成功，第二个失败//可以解决，但是很麻烦，这样的问题一般是用智能指针解决int* array1 = new int[10];int* array2 = new int[10];int len, time;cin >> len >> time;try{cout << Division(len, time) << endl;}catch (...){cout << "delete []" << array1 << endl;delete[] array1;cout << "delete []" << array1 << endl;delete[] array2;throw; // 捕获什么抛出什么}cout << "delete []" << array1 << endl;delete[] array1;cout << "delete []" << array2 << endl;delete[] array2;
}void main5()
{try{Func3();}catch (const char* errmsg){cout << errmsg << endl;}
}

三，自定义异常体系

C++库给我们提供了一系列标准的异常，定义在std::exception中。在实际中我们可以去继承exception类实现自己的异常类。但是实际上很多公司有一套属于自己的异常继承体系，因为C++标准库给的并不好用。

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都随意抛异常，那么外层的调用者基本没法玩了。

下面就是简单模拟服务器开发中的异常体系：

class Exception
{
public:Exception(const string& errmsg, int id):_errmsg(errmsg), _errid(id){}virtual string what() const{return _errmsg;}int GetErrid(){return _errid;}int getid()const{return _errid;}
protected:string _errmsg;int _errid;
};class SqlException : public Exception //数据库的错误
{
public:SqlException(const string& errmsg, int id, const string& sql):Exception(errmsg, id) //必须要调用父类的构造函数来初始化父类, _sql(sql){}virtual string what() const{string str = "SqlException:";str += _errmsg;str += "->";str += _sql;return str;}
protected:const string _sql;
};class CacheException : public Exception//缓存区的错误
{
public:CacheException(const string& errmsg, int id):Exception(errmsg, id){}virtual string what() const{string str = "CacheException:";str += _errmsg;return str;}protected://stack<string> _stPath;
};class HttpServerException : public Exception//网络服务错误
{
public:HttpServerException(const string& errmsg, int id, const string& type):Exception(errmsg, id), _type(type){}virtual string what() const{string str = "HttpServerException:";str += _type;str += ":";str += _errmsg;return str;}private:const string _type;
};void SQLMgr()//数据库
{srand(time(0));if (rand() % 7 == 0){throw SqlException("权限不足", 100, "select * from name = '张三'");}cout << "本次请求成功" << endl;//如果都没有异常直接就打印这个，这里只是用来演示
}void CacheMgr() //缓存
{srand(time(0));if (rand() % 5 == 0){throw CacheException("权限不足", 200);}else if (rand() % 6 == 0){throw CacheException("数据不存在", 201);}SQLMgr();
}void HttpServer() //网络服务
{// 模拟出错srand(time(0));if (rand() % 3 == 0){//throw HttpServerException("请求资源不存在", 100, "get");throw HttpServerException("网络错误", 100, "get");}else if (rand() % 4 == 0){throw HttpServerException("权限不足", 101, "post");}CacheMgr();//重试，根据重试次数来抛对应组的异常
}void SeedMsg(const string& s)
{// 要求出现网络错误重试三次srand(time(0));if (rand() % 3 == 0) //模拟服务出错，偶然情况下满足这个if，达到模拟错误的效果{throw HttpServerException("网络错误", 100, "get");}else if (rand() % 4 == 0){throw HttpServerException("权限不足", 101, "post");}cout << "发送成功:" << s << endl;
}void main()
{while (1){Sleep(1000);try{HttpServer();}catch (const Exception& e){//多态cout << e.what() << endl;}catch (...){cout << "Unknow Exception" << endl;}}
}

四，异常优缺点

4.1 优点

①异常对象定义好了，相比错误码的方式我们可以清晰准确地显示出错误的各种信息，甚至可以包含堆栈的调用信息，这样可以更好地定位程序地bug

②很多地第三方库都包含异常，比如boost，gtest，gmock等等常用地库，那么我们使用它们的时候也需要使用库

③部分函数使用异常可以更好地处理，比如构造函数没有返回值，不方便使用错误码的方式处理。比如T& operator这样的函数，如果pos越界了只能使用异常或终止程序处理，没办法通过返回值表示错误

4.2 缺点

①异常会使我们的程序执行流乱跳，一旦没使用好就会变得非常混乱，并且是运行时乱跳，所以可能会跳过我们调试的断点，导致我们跟踪调试以及分析程序时，比较困难

②异常会有一些性能的开销。当然现代硬件速度已经很快，现在暂时不考虑

③C++没有java的垃圾回收机制，资源需要自己管理，异常会导致资源泄漏的情况经常发送，还有死锁等安全问题。这个我们到智能指针再说

④C++标准库的异常体系定义得不好，导致大家自定义各自得异常体系，非常混乱

总结：异常总体而言，是利大于弊得，所以工程中我们鼓励使用异常，OO得语言基本都是用异常处理错误，这也是大势所趋。

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.hqwc.cn/news/589283.html

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符，请联系编程知识网进行投诉反馈email:809451989@qq.com，一经查实，立即删除！

相关文章

对【AI技术创业】有哪些机会进行分析和引导

对【AI技术创业】有哪些机会进行分析和引导

文章目录 方向一&#xff1a;行业解决方案,以下是一些常见的行业解决方案&#xff1a;方向二&#xff1a;智能产品和服务,以下是一些智能产品和服务的示例&#xff1a;方向三&#xff1a;教育和培训 1.智能客户服务&#xff1a; 利用自然语言处理&#xff08;NLP&#xff09;和…
阅读更多...
day10 java封装性

day10 java封装性

封装性 为什么有封装性&#xff1f; 为了保护数据不被随意修改&#xff0c;隐藏类的实现细节。增强了代码的安全性和可维护性。 该隐藏隐藏 该暴露暴露 封装性的实现&#xff1f; 让调用者只能通过方法操作属性。可以在方法中加入一些限制条件或数据检查的操作。 封装性的直…
阅读更多...
局域网与城域网（练习题）

局域网与城域网（练习题）

局域网与城域网 ⭐️⭐️⭐️⭐️ 红色标记为答案⭐️⭐️⭐️⭐️ ⭐️⭐️⭐️ 蓝色标记为要点解析⭐️⭐️⭐️ 1.以下关于VLAN标记的说法中&#xff0c;错误的是&#xff08;&#xff09;。 A.交换机根据目标地址和VLAN标记进行转发决策 B.进入目的网段时&#xff0c;交换机…
阅读更多...
ansible-自动化工具

ansible-自动化工具

一、ansible概述 不是C/S架构&#xff0c;就是一种工具 1&#xff1a;linux自动化运维 编写程序实现运维自动化&#xff1a;shell python 工具模式自动化&#xff1a; ①OS Provisioning&#xff1a; RedHat satellite&#xff1b;PXE&#xff08;可实现dhcp和tftp&#…
阅读更多...
moment.js 产出未知格式的时间，可能的原因

moment.js 产出未知格式的时间，可能的原因

moment.js 产出未知格式的时间&#xff0c;可能的原因 有个问题困扰我好久了&#xff0c;在项目中使用格式化时间的时候会产出一些千奇百怪的格式&#xff0c;产出的文字我都不认识。 百思不得其解&#xff0c;终于今天在看代码的时候发现了这个问题。 它的表现是这样的&…
阅读更多...
pygame--坦克大战（一）

pygame--坦克大战（一）

项目搭建 本游戏主要分为两个对象，分别是我方坦克和敌方坦克。用户可以通过控制我方的坦克来摧毁敌方的坦克保护自己的“家”，把所有的敌方坦克消灭完达到胜利。敌方的坦克在初始的时候是默认5个的（这可以自己设置），当然，如果我方坦克被敌方坦克的子弹打中，游戏结束。从…
阅读更多...
Jmeter各组件超详细介绍

Jmeter各组件超详细介绍

1、JMeter和Loadrunner的区别&#xff1f; 2、JMeter如何开发脚本的&#xff1f;强化脚本的技术&#xff1f; 代理服务器录制脚本&#xff0c;Fiddler录制脚本&#xff0c;Badboy录制脚本&#xff0c;根据API&#xff0c;手写脚本&#xff0c;根据抓包&#xff0c;手写脚本。 …
阅读更多...
课程设计项目1.2：回音消除

课程设计项目1.2：回音消除

01.课程设计的主要内容 02.代码效果图 1.逆系统法消除回声 2.LMS算法自适应滤波消除回声 3.用同态滤波消除回音 获取代码请关注MATLAB科研小白的个人公众号&#xff08;即文章下方二维码&#xff09;&#xff0c;并回复&#xff1a;MATLAB课程设计本公众号致力于解决找代码难&…
阅读更多...
Python 基于 OpenCV 视觉图像处理实战 之 OpenCV 简单视频处理实战案例 之一 简单视频放大抖动效果

Python 基于 OpenCV 视觉图像处理实战 之 OpenCV 简单视频处理实战案例 之一 简单视频放大抖动效果

Python 基于 OpenCV 视觉图像处理实战 之 OpenCV 简单视频处理实战案例 之一 简单视频放大抖动效果 目录 Python 基于 OpenCV 视觉图像处理实战 之 OpenCV 简单视频处理实战案例 之一 简单视频放大抖动效果 一、简单介绍 二、简单视频放大抖动效果实现原理 三、简单视频放大…
阅读更多...
Emacs之极速复制文件名、绝对路径等快捷键(一百三十三)

Emacs之极速复制文件名、绝对路径等快捷键(一百三十三)

简介&#xff1a; CSDN博客专家&#xff0c;专注Android/Linux系统&#xff0c;分享多mic语音方案、音视频、编解码等技术&#xff0c;与大家一起成长&#xff01; 优质专栏&#xff1a;Audio工程师进阶系列【原创干货持续更新中……】&#x1f680; 优质专栏&#xff1a;多媒…
阅读更多...
vulnhub之devguru靶场提权过程（vulnhub打靶日记）

vulnhub之devguru靶场提权过程（vulnhub打靶日记）

一、环境搭建 VM版本&#xff1a;17.5.1 build-23298084 攻击机&#xff1a;Kali2024&#xff08;下载地址&#xff1a;https://www.kali.org/&#xff09; 靶机&#xff1a;vulnhub靶场Devguru&#xff08;下载地址&#xff1a;https://www.vulnhub.com/entry/devguru-1,62…
阅读更多...
考研数学｜如何知道自己基础阶段复习过关，可以进入强化？

考研数学｜如何知道自己基础阶段复习过关，可以进入强化？

基础不牢&#xff0c;地动山摇&#xff01;&#xff01;&#xff01; 直接说结论&#xff0c;对于知能行刷到2级满可以开强化&#xff0c;知能行2级满后可以用1800来检测一下自己 对于基础阶段的学习者来说&#xff0c;推荐使用汤家凤老师的《1800题》。这本题集包含了大量的…
阅读更多...
推荐文章
最新文章

Copyright @ 2022~2023