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wzjs 2025/8/1 22:50:13

做诈骗网站以及维护,seo收录查询,英文网站建设解决方案,怎么做网站的自然排名目录 1、异常的概念及使用 1.1 异常的概念 1.2 异常的抛出和捕获 1.3 栈展开 1.4 查找匹配的处理代码 1.5 异常的重新抛出 1.6 异常的安全问题 1.7 异常的规范 2、标准库的异常(了解) 1、异常的概念及使用 1.1 异常的概念 C语言，出错了，就报错…

1、异常的概念及使用

1.1 异常的概念

1.2 异常的抛出和捕获

1.3 栈展开

1.4 查找匹配的处理代码

1.5 异常的重新抛出

1.6 异常的安全问题

1.7 异常的规范

2、标准库的异常(了解)

1、异常的概念及使用

1.1 异常的概念

C语言，出错了，就报错误码，还要去查询错误信息，比较麻烦。错误处理与正常逻辑混杂，容易遗漏检查。

C++，出错了，就(throw)抛出一个异常对象，包含更全面的错误信息，并且(try)检测错误和(catch)处理错误，分开进行。

1.2 异常的抛出和捕获

当程序出现问题时，可以通过抛出（throw）一个异常对象来触发异常处理机制。该对象的类型及当前的调用链共同决定了哪个catch块将处理此异常。

异常处理流程

匹配规则：
被选中的处理代码是调用链中与该异常对象类型匹配（通过类型匹配规则），且距离抛出位置最近的catch块。
信息传递：
通过异常对象的成员变量或返回what()的字符串，传递错误信息。
控制流转移：
- 当throw执行时，其后的语句不再执行。
- 程序从throw点跳转至匹配的catch块，该catch可能在当前函数或调用链上游的某个函数中。
- 控制权转移意味着：
  - 调用链中的函数可能提前退出(函数栈帧提前销毁)（栈展开，Stack Unwinding）。
  - 栈上已构造的局部对象会按创建顺序的逆序销毁（RAII保证）。
异常对象生命周期：
- 因为异常对象是局部的(类似函数值返回的临时对象)，会调用移动构造，(若没有移动构造，就调用拷贝构造)。
- 移动(或复制)后的对象在匹配的catch块结束时销毁。

1.3 栈展开

抛出异常后，程序暂停当前函数的执行，

如果 throw 在 try 块内部，查找匹配的 catch 语句，如果有匹配的，则跳到 catch 的地方进行处理。

如果当前函数中没有 try/catch 子句，或者有 catch 子句但是类型不匹配，则退出当前函数，继续在外层调用函数链中查找，上述查找的 catch 过程被称为栈展开。

如果到达 main 函数，依旧没有找到匹配的 catch 子句，程序会调用标准库的 terminate 函数终止程序。

如果找到匹配的 catch 子句，处理后，当前 catch 子句后面的代码会继续执行。

1.4 查找匹配的处理代码

一般情况下，抛出对象和catch是类型匹配的，如果有多个类型匹配的，就选择最近的catch。

允许一些例外的类型转换：

非常量 -> 常量(即权限缩小)，

数组->数组元素的指针

函数->函数指针，

派生类->基类，这个非常实用。

如果到main函数，异常仍旧没有被匹配就会终止程序，我们是不期望程序终止，所以一般main函数中最后都会使用catch(...)，它可以捕获任意类型的异常，但是不知道异常错误是什么。

#include <iostream>
#include <string>
#include <thread>
#include <chrono>
#include <ctime>
#include <cstdlib>// 一般大型项目程序才会使用异常，下面我们模拟设计一个服务的几个模块
// 每个模块的异常都是 Exception 的派生类，每个模块可以添加自己的数据
// 最后捕获时，我们捕获基类就可以class Exception {
public:Exception(const std::string& errmsg, int id): _errmsg(errmsg), _id(id) {}virtual std::string what() const {return _errmsg;}int getid() const {return _id;}protected:std::string _errmsg;int _id;
};class SqlException : public Exception {
public:SqlException(const std::string& errmsg, int id, const std::string& sql): Exception(errmsg, id), _sql(sql) {}std::string what() const override {std::string str = "SqlException:";str += _errmsg;str += "->";str += _sql;return str;}private:const std::string _sql;
};class CacheException : public Exception {
public:CacheException(const std::string& errmsg, int id): Exception(errmsg, id) {}std::string what() const override {std::string str = "CacheException:";str += _errmsg;return str;}
};class HttpException : public Exception {
public:HttpException(const std::string& errmsg, int id, const std::string& type): Exception(errmsg, id), _type(type) {}std::string what() const override {std::string str = "HttpException:";str += _type;str += ":";str += _errmsg;return str;}private:const std::string _type;
};void SQLMgr() {if (rand() % 7 == 0) {throw SqlException("权限不足", 100, "select * from name = '张三'");} else {std::cout << "SQLMgr 调用成功" << std::endl;}
}void CacheMgr() {if (rand() % 5 == 0) {throw CacheException("权限不足", 100);} else if (rand() % 6 == 0) {throw CacheException("数据不存在", 101);} else {std::cout << "CacheMgr 调用成功" << std::endl;}SQLMgr();
}void HttpServer() {if (rand() % 3 == 0) {throw HttpException("请求资源不存在", 100, "get");} else if (rand() % 4 == 0) {throw HttpException("权限不足", 101, "post");} else {std::cout << "HttpServer 调用成功" << std::endl;}CacheMgr();
}int main() {srand(time(0));while (1) {std::this_thread::sleep_for(std::chrono::seconds(1));try {HttpServer();}catch (const Exception& e) {  // 这里捕获基类，基类对象和派生类对象都可以被捕获std::cout << e.what() << std::endl;}catch (...) {std::cout << "Unkown Exception" << std::endl;}}return 0;
}

1.5 异常的重新抛出

有时catch到一个异常对象后，需要对错误进行分类，其中的某种异常错误需要进行特殊的处理，其他错误则重新(throw)抛出异常给外层调用链处理。捕获异常后需要重新抛出，直接 throw; 就可以把捕获的对象直接抛出。

#include <iostream>
#include <string>
#include <ctime>
#include <cstdlib>using namespace std;// 下面程序模拟展示了聊天时发送消息，发送失败捕获异常
// 可能在电梯地下室等场景手机信号不好，需要多次尝试
// 如果多次尝试都发送不出去，则需要捕获异常再重新抛出
// 如果不是网络差导致的错误，捕获后也要重新抛出class Exception {
public:Exception(const string& errmsg, int id): _errmsg(errmsg), _id(id) {}virtual string what() const {return _errmsg;}int getid() const {return _id;}protected:string _errmsg;int _id;
};class HttpException : public Exception {
public:HttpException(const string& errmsg, int id, const string& type): Exception(errmsg, id), _type(type) {}string what() const override {string str = "HttpException:";str += _type;str += ":";str += _errmsg;return str;}private:const string _type;
};void _SendMsg(const string& s) {if (rand() % 2 == 0) {throw HttpException("网络不稳定，发送失败", 102, "put");}else if (rand() % 7 == 0) {throw HttpException("你已经不是对方的好友，发送失败", 103, "put");}else {cout << "发送成功" << endl;}
}void SendMsg(const string& s) {// 发送消息失败，则再重试3次for (size_t i = 0; i < 4; i++) {try {_SendMsg(s);break;}catch (const Exception& e) {// 捕获异常，如果是102号错误（网络不稳定），则重新发送// 如果不是102号错误，则将异常重新抛出if (e.getid() == 102) {// 重试三次以后还是失败，则说明网络太差，重新抛出异常if (i == 3) {throw;}cout << "开始第" << i + 1 << "次重试" << endl;}else {throw;}}}
}int main() {srand(time(0));string str;while (cin >> str) {try {SendMsg(str);}catch (const Exception& e) {cout << e.what() << endl << endl;}catch (...) {cout << "Unknown Exception" << endl;}}return 0;
}

如果是102号错误，这个异常不处理，出了catch子句，自动析构，再尝试发送。

1.6 异常的安全问题

异常抛出后，后面的代码就不再执行，前面申请了资源（内存、锁等），后面进行释放，但是中间可能会抛异常就会导致资源没有释放，这里由于异常就引发了资源泄漏，产生安全性的问题。解决方案：

1. 可以中间捕获异常，释放资源后再重新抛出，麻烦。

2. 后面的智能指针章节讲的RAII方式解决这种问题更方便。

其次析构函数中，如果抛出异常也要谨慎处理，比如析构函数要释放10个资源，释放到第5个时抛出异常，则也需要捕获处理，否则后面的5个资源就没释放，也资源泄漏了。《Effective C++》第8个条款也专门讲了这个问题，别让异常逃离析构函数。

1.7 异常的规范

对于用户和编译器而言，预先知道某个程序会不会抛出异常大有裨益，有助于简化代码。

C++98中函数参数列表的后面接throw()，表示函数不抛异常，函数参数列表的后面接throw(类型1, 类型2...)表示可能会抛出多种类型的异常，可能会抛出的类型用逗号分割。

C++98的方式这种方式过于复杂，实践中并不好用，C++11中进行了简化，函数参数列表后面加noexcept表示不会抛出异常。

编译器不会在编译时检查noexcept，也就是说如果一个函数用noexcept修饰了，但是同时又包含了throw语句或者调用的函数可能会抛出异常，编译还是会顺利通过的(有些编译器可能会报个警告)。但是一个声明了noexcept的函数抛出了异常，程序会调用terminate终止程序。

noexcept(expression)还可以作为一个运算符去检测一个表达式是否会抛出异常，可能会则返回false，不会就返回true。

一般在外层处理异常。

#include <iostream>
using namespace std;double Divide(int a, int b) // noexcept
{// 当 b == 0 时抛出异常if (b == 0){throw "Division by zero condition!";}return (double)a / (double)b;
}int main()
{try{int len, time;cin >> len >> time;cout << Divide(len, time) << endl;}catch (const char* errmsg){cout << errmsg << endl;}catch (...){cout << "Unknown Exception" << endl;}int i = 0;cout << noexcept(Divide(1, 2)) << endl; // 0cout << noexcept(Divide(1, 0)) << endl; // 0cout << noexcept(++i) << endl; // 1return 0;
}