這篇文章主要講解了“c++中的異常怎么理解”，文中的講解內(nèi)容簡(jiǎn)單清晰，易于學(xué)習(xí)與理解，下面請(qǐng)大家跟著小編的思路慢慢深入，一起來(lái)研究和學(xué)習(xí)“c++中的異常怎么理解”吧！

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一、什么是異常處理

一句話：異常處理就是處理程序中的錯(cuò)誤。

二、為什么需要異常處理，異常處理的基本思想

C++之父Bjarne Stroustrup在《The C++ Programming Language》中講到：一個(gè)庫(kù)的作者可以檢測(cè)出發(fā)生了運(yùn)行時(shí)錯(cuò)誤，但一般不知道怎樣去處理它們（因?yàn)楹陀脩艟唧w的應(yīng)用有關(guān)）；另一方面，庫(kù)的用戶知道怎樣處理這些錯(cuò)誤，但卻無(wú)法檢查它們何時(shí)發(fā)生（如果能檢測(cè)，就可以再用戶的代碼里處理了，不用留給庫(kù)去發(fā)現(xiàn)）。

Bjarne Stroustrup說(shuō)：提供異常的基本目的就是為了處理上面的問(wèn)題?；舅枷胧牵鹤屢粋€(gè)函數(shù)在發(fā)現(xiàn)了自己無(wú)法處理的錯(cuò)誤時(shí)拋出（throw）一個(gè)異常，然后它的（直接或者間接）調(diào)用者能夠處理這個(gè)問(wèn)題。

The fundamental idea is that a function that finds a problem it cannot cope with throws an exception, hoping that its (direct or indirect) caller can handle the problem.

也就是《C++ primer》中說(shuō)的：將問(wèn)題檢測(cè)和問(wèn)題處理相分離。

Exceptions let us separate problem detection from problem resolution

一種思想：在所有支持異常處理的編程語(yǔ)言中（例如java），要認(rèn)識(shí)到的一個(gè)思想：在異常處理過(guò)程中，由問(wèn)題檢測(cè)代碼可以拋出一個(gè)對(duì)象給問(wèn)題處理代碼，通過(guò)這個(gè)對(duì)象的類型和內(nèi)容，實(shí)際上完成了兩個(gè)部分的通信，通信的內(nèi)容是“出現(xiàn)了什么錯(cuò)誤”。當(dāng)然，各種語(yǔ)言對(duì)異常的具體實(shí)現(xiàn)有著或多或少的區(qū)別，但是這個(gè)通信的思想是不變的。

三、異常出現(xiàn)之前處理錯(cuò)誤的方式

在C語(yǔ)言的世界中，對(duì)錯(cuò)誤的處理總是圍繞著兩種方法：一是使用整型的返回值標(biāo)識(shí)錯(cuò)誤；二是使用errno宏（可以簡(jiǎn)單的理解為一個(gè)全局整型變量）去記錄錯(cuò)誤。當(dāng)然C++中仍然是可以用這兩種方法的。

這兩種方法較大的缺陷就是會(huì)出現(xiàn)不一致問(wèn)題。例如有些函數(shù)返回1表示成功，返回0表示出錯(cuò)；而有些函數(shù)返回0表示成功，返回非0表示出錯(cuò)。

還有一個(gè)缺點(diǎn)就是函數(shù)的返回值只有一個(gè)，你通過(guò)函數(shù)的返回值表示錯(cuò)誤代碼，那么函數(shù)就不能返回其他的值。當(dāng)然，你也可以通過(guò)指針或者C++的引用來(lái)返回另外的值，但是這樣可能會(huì)令你的程序略微晦澀難懂。

四、異常為什么好

在如果使用異常處理的優(yōu)點(diǎn)有以下幾點(diǎn)：

1. 函數(shù)的返回值可以忽略，但異常不可忽略。如果程序出現(xiàn)異常，但是沒(méi)有被捕獲，程序就會(huì)終止，這多少會(huì)促使程序員開(kāi)發(fā)出來(lái)的程序更健壯一點(diǎn)。而如果使用C語(yǔ)言的error宏或者函數(shù)返回值，調(diào)用者都有可能忘記檢查，從而沒(méi)有對(duì)錯(cuò)誤進(jìn)行處理，結(jié)果造成程序莫名其面的終止或出現(xiàn)錯(cuò)誤的結(jié)果。

2. 整型返回值沒(méi)有任何語(yǔ)義信息。而異常卻包含語(yǔ)義信息，有時(shí)你從類名就能夠體現(xiàn)出來(lái)。

3. 整型返回值缺乏相關(guān)的上下文信息。異常作為一個(gè)類，可以擁有自己的成員，這些成員就可以傳遞足夠的信息。

4. 異常處理可以在調(diào)用跳級(jí)。這是一個(gè)代碼編寫時(shí)的問(wèn)題：假設(shè)在有多個(gè)函數(shù)的調(diào)用棧中出現(xiàn)了某個(gè)錯(cuò)誤，使用整型返回碼要求你在每一級(jí)函數(shù)中都要進(jìn)行處理。而使用異常處理的棧展開(kāi)機(jī)制，只需要在一處進(jìn)行處理就可以了，不需要每級(jí)函數(shù)都處理。

五、C++中使用異常時(shí)應(yīng)注意的問(wèn)題

任何事情都是兩面性的，異常有好處就有壞處。如果你是C++程序員，并且希望在你的代碼中使用異常，那么下面的問(wèn)題是你要注意的。

1. 性能問(wèn)題。這個(gè)一般不會(huì)成為瓶頸，但是如果你編寫的是高性能或者實(shí)時(shí)性要求比較強(qiáng)的軟件，就需要考慮了。

（如果你像我一樣，曾經(jīng)是java程序員，那么下面的事情可能會(huì)讓你一時(shí)迷糊，但是沒(méi)辦法，誰(shuí)叫你現(xiàn)在學(xué)的是C++呢。）

2. 指針和動(dòng)態(tài)分配導(dǎo)致的內(nèi)存回收問(wèn)題：在C++中，不會(huì)自動(dòng)回收動(dòng)態(tài)分配的內(nèi)存，如果遇到異常就需要考慮是否正確的回收了內(nèi)存。在java中，就基本不需要考慮這個(gè)，有垃圾回收機(jī)制真好！

3. 函數(shù)的異常拋出列表：java中是如果一個(gè)函數(shù)沒(méi)有在異常拋出列表中顯式指定要拋出的異常，就不允許拋出；可是在C++中是如果你沒(méi)有在函數(shù)的異常拋出列表指定要拋出的異常，意味著你可以拋出任何異常。

4. C++中編譯時(shí)不會(huì)檢查函數(shù)的異常拋出列表。這意味著你在編寫C++程序時(shí)，如果在函數(shù)中拋出了沒(méi)有在異常拋出列表中聲明的異常，編譯時(shí)是不會(huì)報(bào)錯(cuò)的。而在java中，eclipse的提示功能真的好強(qiáng)大?。?/p>

5. 在java中，拋出的異常都要是一個(gè)異常類；但是在C++中，你可以拋出任何類型，你甚至可以拋出一個(gè)整型。（當(dāng)然，在C++中如果你catch中接收時(shí)使用的是對(duì)象，而不是引用的話，那么你拋出的對(duì)象必須要是能夠復(fù)制的。這是語(yǔ)言的要求，不是異常處理的要求）。

6. 在C++中是沒(méi)有finally關(guān)鍵字的。而java和python中都是有finally關(guān)鍵字的。

六、異常的基本語(yǔ)法

1. 拋出和捕獲異常

很簡(jiǎn)單，拋出異常用throw，捕獲用try……catch。

捕獲異常時(shí)的注意事項(xiàng)：

1. catch子句中的異常說(shuō)明符必須是完全類型，不可以為前置聲明，因?yàn)槟愕漠惓Ｌ幚碇谐３ＲL問(wèn)異常類的成員。例外：只有你的catch子句使用指針或者引用接收參數(shù)，并且在catch子句內(nèi)你不訪問(wèn)異常類的成員，那么你的catch子句的異常說(shuō)明符才可以是前置聲明的類型。

2. catch的匹配過(guò)程是找最先匹配的，不是很好匹配。

3. catch的匹配過(guò)程中，對(duì)類型的要求比較嚴(yán)格。不允許標(biāo)準(zhǔn)算術(shù)轉(zhuǎn)換和類類型的轉(zhuǎn)換。（類類型的轉(zhuǎn)化包括兩種：通過(guò)構(gòu)造函數(shù)的隱式類型轉(zhuǎn)化和通過(guò)轉(zhuǎn)化操作符的類型轉(zhuǎn)化）。

4. 和函數(shù)參數(shù)相同的地方有：

①如果catch中使用基類對(duì)象接收子類對(duì)象，那么會(huì)造成子類對(duì)象分隔（slice）為父類子對(duì)象（通過(guò)調(diào)用父類的復(fù)制構(gòu)造函數(shù)）；

②如果catch中使用基類對(duì)象的引用接受子類對(duì)象，那么對(duì)虛成員的訪問(wèn)時(shí)，會(huì)發(fā)生動(dòng)態(tài)綁定，即會(huì)多態(tài)調(diào)用。

③如果catch中使用基類對(duì)象的指針，那么一定要保證throw語(yǔ)句也要拋出指針類型，并且該指針?biāo)赶虻膶?duì)象，在catch語(yǔ)句執(zhí)行是還存在（通常是動(dòng)態(tài)分配的對(duì)象指針）。

5. 和函數(shù)參數(shù)不同的地方有：

①如果throw中拋出一個(gè)對(duì)象，那么無(wú)論是catch中使用什么接收（基類對(duì)象、引用、指針或者子類對(duì)象、引用、指針），在傳遞到catch之前，編譯器都會(huì)另外構(gòu)造一個(gè)對(duì)象的副本。也就是說(shuō)，如果你以一個(gè)throw語(yǔ)句中拋出一個(gè)對(duì)象類型，在catch處通過(guò)也是通過(guò)一個(gè)對(duì)象接收，那么該對(duì)象經(jīng)歷了兩次復(fù)制，即調(diào)用了兩次復(fù)制構(gòu)造函數(shù)。一次是在throw時(shí)，將“拋出到對(duì)象”復(fù)制到一個(gè)“臨時(shí)對(duì)象”（這一步是必須的），然后是因?yàn)閏atch處使用對(duì)象接收，那么需要再?gòu)摹芭R時(shí)對(duì)象”復(fù)制到“catch的形參變量”中； 如果你在catch中使用“引用”來(lái)接收參數(shù)，那么不需要第二次復(fù)制，即形參的引用指向臨時(shí)變量。

② 該對(duì)象的類型與throw語(yǔ)句中體現(xiàn)的靜態(tài)類型相同。也就是說(shuō)，如果你在throw語(yǔ)句中拋出一個(gè)指向子類對(duì)象的父類引用，那么會(huì)發(fā)生分割現(xiàn)象，即只有子類對(duì)象中的父類部分會(huì)被拋出，拋出對(duì)象的類型也是父類類型。（從實(shí)現(xiàn)上講，是因?yàn)閺?fù)制到“臨時(shí)對(duì)象”的時(shí)候，使用的是throw語(yǔ)句中類型的（這里是父類的）復(fù)制構(gòu)造函數(shù)）。

③ 不可以進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)算術(shù)轉(zhuǎn)換和類的自定義轉(zhuǎn)換：在函數(shù)參數(shù)匹配的過(guò)程中，可以進(jìn)行很多的類型轉(zhuǎn)換。但是在異常匹配的過(guò)程中，轉(zhuǎn)換的規(guī)則要嚴(yán)厲。

④ 異常處理機(jī)制的匹配過(guò)程是尋找最先匹配（first fit），函數(shù)調(diào)用的過(guò)程是尋找很好匹配（best fit）。

2. 異常類型

上面已經(jīng)提到過(guò)，在C++中，你可以拋出任何類型的異常。（哎，竟然可以拋出任何類型，剛看到到這個(gè)的時(shí)候，我半天沒(méi)反應(yīng)過(guò)來(lái)，因?yàn)閖ava中這樣是不行的啊）。

注意：也是上面提到過(guò)的，在C++中如果你throw語(yǔ)句中拋出一個(gè)對(duì)象，那么你拋出的對(duì)象必須要是能夠復(fù)制的。因?yàn)橐M(jìn)行復(fù)制副本傳遞，這是語(yǔ)言的要求，不是異常處理的要求。（在上面“和函數(shù)參數(shù)不同的地方”中也講到了，因?yàn)槭且獜?fù)制先到一個(gè)臨時(shí)變量中）

3. 棧展開(kāi)

棧展開(kāi)指的是：當(dāng)異常拋出后，匹配catch的過(guò)程。

拋出異常時(shí)，將暫停當(dāng)前函數(shù)的執(zhí)行，開(kāi)始查找匹配的catch子句。沿著函數(shù)的嵌套調(diào)用鏈向上查找，直到找到一個(gè)匹配的catch子句，或者找不到匹配的catch子句。

注意事項(xiàng)：

1. 在棧展開(kāi)期間，會(huì)銷毀局部對(duì)象。

① 如果局部對(duì)象是類對(duì)象，那么通過(guò)調(diào)用它的析構(gòu)函數(shù)銷毀。

② 但是對(duì)于通過(guò)動(dòng)態(tài)分配得到的對(duì)象，編譯器不會(huì)自動(dòng)刪除，所以我們必須手動(dòng)顯式刪除。（這個(gè)問(wèn)題是如此的常見(jiàn)和重要，以至于會(huì)用到一種叫做RAII的方法，詳情見(jiàn)下面講述）

2.析構(gòu)函數(shù)應(yīng)該從不拋出異常。如果析構(gòu)函數(shù)中需要執(zhí)行可能會(huì)拋出異常的代碼，那么就應(yīng)該在析構(gòu)函數(shù)內(nèi)部將這個(gè)異常進(jìn)行處理，而不是將異常拋出去。

原因：在為某個(gè)異常進(jìn)行棧展開(kāi)時(shí)，析構(gòu)函數(shù)如果又拋出自己的未經(jīng)處理的另一個(gè)異常，將會(huì)導(dǎo)致調(diào)用標(biāo)準(zhǔn)庫(kù) terminate 函數(shù)。而默認(rèn)的terminate 函數(shù)將調(diào)用 abort 函數(shù)，強(qiáng)制從整個(gè)程序非正常退出。

3.構(gòu)造函數(shù)中可以拋出異常。但是要注意到：如果構(gòu)造函數(shù)因?yàn)楫惓６顺?，那么該類的析?gòu)函數(shù)就得不到執(zhí)行。所以要手動(dòng)銷毀在異常拋出前已經(jīng)構(gòu)造的部分。

4. 異常重新拋出

語(yǔ)法：使用一個(gè)空的throw語(yǔ)句。即寫成： throw;

注意問(wèn)題：

① throw; 語(yǔ)句出現(xiàn)的位置，只能是catch子句中或者是catch子句調(diào)用的函數(shù)中。

② 重新拋出的是原來(lái)的異常對(duì)象，即上面提到的“臨時(shí)變量”，不是catch形參。

③ 如果希望在重新拋出之前修改異常對(duì)象，那么應(yīng)該在catch中使用引用參數(shù)。如果使用對(duì)象接收的話，那么修改異常對(duì)象以后，不能通過(guò)“重新拋出”來(lái)傳播修改的異常對(duì)象，因?yàn)橹匦聮伋霾皇莄atch形參，應(yīng)該使用的是 throw e; 這里“e”為catch語(yǔ)句中接收的對(duì)象參數(shù)。

5. 捕獲所有異常（匹配任何異常）

語(yǔ)法：在catch語(yǔ)句中，使用三個(gè)點(diǎn)（…）。即寫成：catch (…) 這里三個(gè)點(diǎn)是“通配符”，類似 可變長(zhǎng)形式參數(shù)。

常見(jiàn)用法：與“重新拋出”表達(dá)式一起使用，在catch中完成部分工作，然后重新拋出異常。

6. 未捕獲的異常

意思是說(shuō)，如果程序中有拋出異常的地方，那么就一定要對(duì)其進(jìn)行捕獲處理。否則，如果程序執(zhí)行過(guò)程中拋出了一個(gè)異常，而又沒(méi)有找到相應(yīng)的catch語(yǔ)句，那么會(huì)和“棧展開(kāi)過(guò)程中析構(gòu)函數(shù)拋出異常”一樣，會(huì) 調(diào)用terminate 函數(shù)，而默認(rèn)的terminate 函數(shù)將調(diào)用 abort 函數(shù)，強(qiáng)制從整個(gè)程序非正常退出。

7. 構(gòu)造函數(shù)的函數(shù)測(cè)試塊

對(duì)于在構(gòu)造函數(shù)的初始化列表中拋出的異常，必須使用函數(shù)測(cè)試塊（function try block）來(lái)進(jìn)行捕捉。語(yǔ)法類型下面的形式：

MyClass::MyClass(int i) 
try :member(i) { 
    //函數(shù)體 
} catch(異常參數(shù)) { 
    //異常處理代碼 
}

注意事項(xiàng)：在函數(shù)測(cè)試塊中捕獲的異常，在catch語(yǔ)句中可以執(zhí)行一個(gè)內(nèi)存釋放操作，然后異常仍然會(huì)再次拋出到用戶代碼中。

8. 異常拋出列表（異常說(shuō)明 exception specification）

就是在函數(shù)的形參表之后（如果是const成員函數(shù)，那么在const之后），使用關(guān)鍵字throw聲明一個(gè)帶著括號(hào)的、可能為空的 異常類型列表。形如：throw () 或者 throw (runtime_error, bad_alloc) 。

含義：表示該函數(shù)只能拋出在列表中的異常類型。例如：throw() 表示不拋出任何異常。而throw (runtime_error, bad_alloc)表示只能拋出runtime_error 或bad_alloc兩種異常。

注意事項(xiàng)：（以前學(xué)java的尤其要注意，和java中不太一樣）

① 如果函數(shù)沒(méi)有顯式的聲明 拋出列表，表示異?？梢話伋鋈我饬斜?。（在java中，如果沒(méi)有異常拋出列表，那么是不能拋出任何異常的）。

② C++的 “throw()”相當(dāng)于java的不聲明拋出列表。都表示不拋出任何異常。

③ 在C++中，編譯的時(shí)候，編譯器不會(huì)對(duì)異常拋出列表進(jìn)行檢查。也就是說(shuō)，如果你聲明了拋出列表，即使你的函數(shù)代碼中拋出了沒(méi)有在拋出列表中指定的異常，你的程序依然可以通過(guò)編譯，到運(yùn)行時(shí)才會(huì)出錯(cuò)，對(duì)于這樣的異常，在C++中稱為“意外異?！保╱nexpeced exception）。（這點(diǎn)和java又不相同，在java中，是要進(jìn)行嚴(yán)格的檢查的）。

意外異常的處理：

如果程序中出現(xiàn)了意外異常，那么程序就會(huì)調(diào)用函數(shù)unexpected()。這個(gè)函數(shù)的默認(rèn)實(shí)現(xiàn)是調(diào)用terminate函數(shù)，即默認(rèn)最終會(huì)終止程序。

虛函數(shù)重載方法時(shí)異常拋出列表的限制：

在子類中重載時(shí)，函數(shù)的異常說(shuō)明 必須要比父類中要同樣嚴(yán)格，或者更嚴(yán)格。換句話說(shuō)，在子類中相應(yīng)函數(shù)的異常說(shuō)明不能增加新的異常。或者再換句話說(shuō)：父類中異常拋出列表是該虛函數(shù)的子類重載版本可以拋出異常列表的超集。

函數(shù)指針中異常拋出列表的限制：

異常拋出列表是函數(shù)類型的一部分，在函數(shù)指針中也可以指定異常拋出列表。但是在函數(shù)指針初始化或者賦值時(shí)，除了要檢查返回值和形式參數(shù)外，還要注意異常拋出列表的限制：源指針的異常說(shuō)明必須至少和目標(biāo)指針的一樣嚴(yán)格。比較拗口，換句話說(shuō)，就是聲明函數(shù)指針時(shí)指定的異常拋出列表，一定要實(shí)際函數(shù)的異常拋出列表的超集。 如果定義函數(shù)指針時(shí)不提供異常拋出列表，那么可以指向能夠拋出任意類型異常的函數(shù)。

拋出列表是否有用：

在《More effective C++》第14條，Scott Meyers指出“要謹(jǐn)慎的使用異常說(shuō)明”（Use exception specifications judiciously）?！爱惓Ｕf(shuō)明”，就是我們所有的“異常拋出列表”。之所以要謹(jǐn)慎，根本原因是因?yàn)镃++編譯器不會(huì)檢查異常拋出列表，這樣就可能在函數(shù)代碼中、或者調(diào)用的函數(shù)中拋出了沒(méi)有在拋出列表中指定的異常，從而導(dǎo)致程序調(diào)用unexpected函數(shù)，造成程序提前終止。同時(shí)他給出了三條要考慮的事情：

① 在模板中不要使用異常拋出列表。（原因很簡(jiǎn)單，連用來(lái)實(shí)例模板的類型都不知道，也就無(wú)法確定該函數(shù)是否應(yīng)該拋出異常，拋出什么異常）。

② 如果A函數(shù)內(nèi)調(diào)用了B函數(shù)，而B(niǎo)函數(shù)沒(méi)有聲明異常拋出列表，那么A函數(shù)本身也不應(yīng)該設(shè)定異常拋出列表。（原因是，B函數(shù)可能拋出沒(méi)有在A函數(shù)的異常拋出列表中聲明的異常，會(huì)導(dǎo)致調(diào)用unex函數(shù)）；

③ 通過(guò)set_unexpected函數(shù)指定一個(gè)新的unexpected函數(shù)，在該函數(shù)中捕獲異常，并拋出一個(gè)統(tǒng)一類型的異常。

另外，在《C++ Primer》4th 中指出，雖然異常說(shuō)明應(yīng)用有限，但是如果能夠確定該函數(shù)不會(huì)拋出異常，那么顯式聲明其不拋出任何異常 有好處。通過(guò)語(yǔ)句："throw ()"。這樣的好處是：對(duì)于程序員，當(dāng)調(diào)用這樣的函數(shù)時(shí)，不需要擔(dān)心異常。對(duì)于編譯器，可以執(zhí)行被可能拋出異常所抑制的優(yōu)化。

七、標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)中的異常類

和java一樣，標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)中也提供了很多的異常類，它們是通過(guò)類繼承組織起來(lái)的。標(biāo)準(zhǔn)異常被組織成八個(gè)。

異常類繼承層級(jí)結(jié)構(gòu)圖如下：

每個(gè)類所在的頭文件在圖下方標(biāo)識(shí)出來(lái).

標(biāo)準(zhǔn)異常類的成員：

① 在上述繼承體系中，每個(gè)類都有提供了構(gòu)造函數(shù)、復(fù)制構(gòu)造函數(shù)、和賦值操作符重載。

② logic_error類及其子類、runtime_error類及其子類，它們的構(gòu)造函數(shù)是接受一個(gè)string類型的形式參數(shù)，用于異常信息的描述；

③ 所有的異常類都有一個(gè)what()方法，返回const char* 類型（C風(fēng)格字符串）的值，描述異常信息。

標(biāo)準(zhǔn)異常類的具體描述：

異常名稱	描述
exception	所有標(biāo)準(zhǔn)異常類的父類
bad_alloc	當(dāng)operator new and operator new[]，請(qǐng)求分配內(nèi)存失敗時(shí)
bad_exception	這是個(gè)特殊的異常，如果函數(shù)的異常拋出列表里聲明了bad_exception異常，當(dāng)函數(shù)內(nèi)部拋出了異常拋出列表中沒(méi)有的異常，這是調(diào)用的unexpected函數(shù)中若拋出異常，不論什么類型，都會(huì)被替換為bad_exception類型
bad_typeid	使用typeid操作符，操作一個(gè)NULL指針，而該指針是帶有虛函數(shù)的類，這時(shí)拋出bad_typeid異常
bad_cast	使用dynamic_cast轉(zhuǎn)換引用失敗的時(shí)候
ios_base::failure	io操作過(guò)程出現(xiàn)錯(cuò)誤
logic_error	邏輯錯(cuò)誤，可以在運(yùn)行前檢測(cè)的錯(cuò)誤
runtime_error	運(yùn)行時(shí)錯(cuò)誤，僅在運(yùn)行時(shí)才可以檢測(cè)的錯(cuò)誤

logic_error的子類：

<異常名稱	描述
length_error	試圖生成一個(gè)超出該類型較大長(zhǎng)度的對(duì)象時(shí)，例如vector的resize操作
domain_error	參數(shù)的值域錯(cuò)誤，主要用在數(shù)學(xué)函數(shù)中。例如使用一個(gè)負(fù)值調(diào)用只能操作非負(fù)數(shù)的函數(shù)
out_of_range	超出有效范圍
invalid_argument	參數(shù)不合適。在標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)中，當(dāng)利用string對(duì)象構(gòu)造bitset時(shí)，而string中的字符不是'0'或'1'的時(shí)候，拋出該異常

runtime_error的子類：

異常名稱	描述
range_error	計(jì)算結(jié)果超出了有意義的值域范圍
overflow_error	算術(shù)計(jì)算上溢
underflow_error	算術(shù)計(jì)算下溢

八、編寫自己的異常類

1. 為什么要編寫自己的異常類？

① 標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)中的異常是有限的；

② 在自己的異常類中，可以添加自己的信息。（標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)中的異常類值允許設(shè)置一個(gè)用來(lái)描述異常的字符串）。

2. 如何編寫自己的異常類？

①建議自己的異常類要繼承標(biāo)準(zhǔn)異常類。因?yàn)镃++中可以拋出任何類型的異常，所以我們的異常類可以不繼承自標(biāo)準(zhǔn)異常，但是這樣可能會(huì)導(dǎo)致程序混亂，尤其是當(dāng)我們多人協(xié)同開(kāi)發(fā)時(shí)。

② 當(dāng)繼承標(biāo)準(zhǔn)異常類時(shí)，應(yīng)該重載父類的what函數(shù)和虛析構(gòu)函數(shù)。

③ 因?yàn)闂Ｕ归_(kāi)的過(guò)程中，要復(fù)制異常類型，那么要根據(jù)你在類中添加的成員考慮是否提供自己的復(fù)制構(gòu)造函數(shù)。

九、用類來(lái)封裝資源分配和釋放

為什么要使用類來(lái)封裝資源分配和釋放？

為了防止內(nèi)存泄露。因?yàn)樵诤瘮?shù)中發(fā)生異常，那么對(duì)于動(dòng)態(tài)分配的資源，就不會(huì)自動(dòng)釋放，必須要手動(dòng)顯式釋放，否則就會(huì)內(nèi)存泄露。而對(duì)于類對(duì)象，會(huì)自動(dòng)調(diào)用其析構(gòu)函數(shù)。如果我們?cè)谖鰳?gòu)函數(shù)中顯式delete這些資源，就能保證這些動(dòng)態(tài)分配的資源會(huì)被釋放。

如何編寫這樣的類？

將資源的分配和銷毀用類封轉(zhuǎn)起來(lái)。在析構(gòu)函數(shù)中要顯式的釋放（delete或delete[]）這些資源。這樣，若用戶代碼中發(fā)生異常，當(dāng)作用域結(jié)束時(shí)，會(huì)調(diào)用給該類的析構(gòu)函數(shù)釋放資源。這種技術(shù)被稱為：資源分配即初始化。（resource allocation is initialization，縮寫為"RAII"）。

十、auto_ptr的使用（非常重要）

“用類封裝資源的分配和釋放”是如此的重要，C++標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)為我們提供了一個(gè)模板類來(lái)實(shí)現(xiàn)這個(gè)功能。名稱為auto_ptr，在memory頭文件中。

auto_ptr類的成員如下：（摘自《C++ Primer》）

函數(shù)	功能
auto_ptr <T> ap()	默認(rèn)構(gòu)造函數(shù)，創(chuàng)建名為ap的未綁定的auto_ptr對(duì)象
auto_ptr<T> ap(p);	創(chuàng)建名為 ap 的 auto_ptr 對(duì)象，ap 擁有指針 p 指向的對(duì)象。該構(gòu)造函數(shù)為 explicit
auto_ptr<T> ap1(ap2);	創(chuàng)建名為 ap1 的 auto_ptr 對(duì)象，ap1 保存原來(lái)存儲(chǔ)在 ap2 中的指針。將所有權(quán)轉(zhuǎn)給 ap1，ap2 成為未綁定的 auto_ptr 對(duì)象
ap1 = ap2	將所有權(quán) ap2 轉(zhuǎn)給 ap1。刪除 ap1 指向的對(duì)象并且使 ap1 指向 ap2 指向的對(duì)象，使 ap2 成為未綁定的
~ap	析構(gòu)函數(shù)。刪除 ap 指向的對(duì)象
*ap	返回對(duì) ap 所綁定的對(duì)象的引用
ap->	返回 ap 保存的指針
ap.reset(p)	如果 p 與 ap 的值不同，則刪除 ap 指向的對(duì)象并且將 ap 綁定到 p
ap.release()	返回 ap 所保存的指針并且使 ap 成為未綁定的
ap.get()	返回 ap 保存的指針

auto_ptr類的使用：

1. 用來(lái)保存一個(gè)指向?qū)ο箢愋偷闹羔?。注意必須是?dòng)態(tài)分配的對(duì)象（即使用new非配的）的指針。既不能是動(dòng)態(tài)分配的數(shù)組（使用new []）指針，也不能是非動(dòng)態(tài)分配的對(duì)象指針。

2. 慣用的初始化方法：在用戶代碼中，使用new表達(dá)式作為auto_ptr構(gòu)造函數(shù)的參數(shù)。（注意：auto_ptr類接受指針參數(shù)的構(gòu)造函數(shù)為explicit，所以必須顯式的進(jìn)行初始化）。

3. auto_ptr的行為特征：類似普通指針行為。auto_ptr存在的主要原因就是，為了防止動(dòng)態(tài)分配的對(duì)象指針造成的內(nèi)存泄露，既然是指針，其具有"*"操作符和"->"操作符。所以auto_ptr的主要目的就是：首先保證自動(dòng)刪除auto_ptr所引用的對(duì)象，并且要支持普通指針行為。

4. auto_ptr對(duì)象的復(fù)制和賦值是有破壞性的。① 會(huì)導(dǎo)致右操作數(shù)成為未綁定的，導(dǎo)致auto_ptr對(duì)象不能放到容器中；② 在賦值的時(shí)候，將有操作符修改為未綁定，即修改了右操作數(shù)，所以要保證這里的賦值操作符右操作數(shù)是可以修改的左值（然而普通的賦值操作符中，右操作數(shù)可以不是左值）；③和普通的賦值操作符一樣，如果是自我賦值，那么沒(méi)有效果；④ 導(dǎo)致auto_ptr對(duì)象不能放到容器中。

5. 如果auto_ptr初始化的時(shí)候，使用默認(rèn)構(gòu)造函數(shù)，成為未綁定的auto_ptr對(duì)象，那么可以通過(guò)reset操作將其綁定到一個(gè)對(duì)象。

6. 如果希望測(cè)試auto_ptr是否已經(jīng)綁定到了一個(gè)對(duì)象，那么使用get()函數(shù)的返回值與NULL進(jìn)行比較。

auto_ptr的缺陷：

1. 不能使用auto_ptr對(duì)象保存指向靜態(tài)分配的對(duì)象的指針，也不能保存指向動(dòng)態(tài)分配的數(shù)組的指針。

2. 不能講兩個(gè)auto_ptr對(duì)象指向同一個(gè)對(duì)象。因?yàn)樵谝粋€(gè)auto_ptr對(duì)象析構(gòu)以后，造成另一個(gè)auto_ptr對(duì)象指向了已經(jīng)釋放的內(nèi)存。造成這種情況的兩種主要常見(jiàn)原因是：① 用同一個(gè)指針來(lái)初始化或者reset兩個(gè)不同的auto_ptr對(duì)象；② 使用一個(gè)auto_ptr對(duì)象的get函數(shù)返回值去初始化或者reset另一個(gè)auto_ptr對(duì)象。

3.不能將auto_ptr對(duì)象放到容器中。因?yàn)槠鋸?fù)制和賦值操作具有破壞性。

十一、常見(jiàn)的異常處理問(wèn)題

動(dòng)態(tài)內(nèi)存分配錯(cuò)誤

① 分配動(dòng)態(tài)內(nèi)存使用的是new和new[]操作符，如果他們分配內(nèi)存失敗，就會(huì)拋出bad_alloc異常，在new頭文件中，所以我們的代碼中應(yīng)該捕捉這些異常。常見(jiàn)的代碼形式如下：

try{//其他代碼         ptr =newint[num_max];//其他代碼         }catch(bad_alloc &e) {//這里常見(jiàn)的處理方式為：先釋放已經(jīng)分配的內(nèi)存，然后結(jié)束程序，或者打印一條錯(cuò)誤信息并繼續(xù)執(zhí)行         }

② 可以使用類似C語(yǔ)言的方式處理，但這時(shí)要使用的nothrow版本，使用"new (nothrow)"的形式分配內(nèi)存。這時(shí)，如果分配不成功，返回的是NULL指針，而不再是拋出bad_alloc異常。

③ 可以定制內(nèi)存分配失敗行為。C++允許指定一個(gè)new 處理程序（newhandler）回調(diào)函數(shù)。默認(rèn)的并沒(méi)有new 處理程序，如果我們?cè)O(shè)置了new 處理程序，那么當(dāng)new和new[] 分配內(nèi)存失敗時(shí)，會(huì)調(diào)用我們?cè)O(shè)定的new 處理程序，而不是直接拋出異常。通過(guò)set_new_handler函數(shù)來(lái)設(shè)置該回調(diào)函數(shù)。要求被回調(diào)的函數(shù)沒(méi)有返回值，也沒(méi)有形式參數(shù)。

十二、來(lái)自C++之父Bjarne Stroustrup的建議

節(jié)選自《The C++ Programming Language》 ——C++之父Bjarne Stroustrup

1.Don't use exceptions where more local control structures will suffice; 當(dāng)局部的控制能夠處理時(shí)，不要使用異常；

2.Use the "resource allocation is initialization" technique to manage resources; 使用“資源分配即初始化”技術(shù)去管理資源；
3.Minimize the use of try-blocks. Use "resource acquisition is initialization" instead of explicit handler code; 盡量少用try-catch語(yǔ)句塊，而是使用“資源分配即初始化”技術(shù)。

4.Throw an exception to indicate failure in a constructor; 如果構(gòu)造函數(shù)內(nèi)發(fā)生錯(cuò)誤，通過(guò)拋出異常來(lái)指明。

5.Avoid throwing exceptions from destructors; 避免在析構(gòu)函數(shù)中拋出異常。

6.Keep ordinary code and error-handling code separate; 保持普通程序代碼和異常處理代碼分開(kāi)。

7.Beware of memory leaks caused by memory allocated bynewnot being released in case of an exception; 小心通過(guò)new分配的內(nèi)存在發(fā)生異常時(shí)，可能造成內(nèi)存泄露。

8.Assume that every exception that can be thrown by a function will be thrown; 如果一個(gè)函數(shù)可能拋出某種異常，那么我們調(diào)用它時(shí)，就要假定它一定會(huì)拋出該異常，即要進(jìn)行處理。

9.Don't assume that every exception is derived from classexception; 要記住，不是所有的異常都繼承自exception類。

10.A library shouldn't unilaterally terminate a program. Instead, throw an exception and let a caller decide; 編寫的供別人調(diào)用的程序庫(kù)，不應(yīng)該結(jié)束程序，而應(yīng)該通過(guò)拋出異常，讓調(diào)用者決定如何處理（因?yàn)檎{(diào)用者必須要處理拋出的異常）。

11.Develop an error-handling strategy early in a design; 若開(kāi)發(fā)一個(gè)項(xiàng)目，那么在設(shè)計(jì)階段就要確定“錯(cuò)誤處理的策略”。

感謝各位的閱讀，以上就是“c++中的異常怎么理解”的內(nèi)容了，經(jīng)過(guò)本文的學(xué)習(xí)后，相信大家對(duì)c++中的異常怎么理解這一問(wèn)題有了更深刻的體會(huì)，具體使用情況還需要大家實(shí)踐驗(yàn)證。這里是創(chuàng)新互聯(lián)網(wǎng)站建設(shè)公司，，小編將為大家推送更多相關(guān)知識(shí)點(diǎn)的文章，歡迎關(guān)注！

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