一、异常处理

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1、异常概念引入

异常是一种 特殊的程序流控制机制 , 用于处理程序中可能出现的错误或异常情况 ;

当程序执行错误时 , 由 throw 关键字抛出异常 , 并即跳转到相应的异常处理程序中 ; 如果没有适当的异常处理程序处理该异常 , 程序会崩溃终止 ;

异常与函数对比 :

• 函数 是一种 以 栈结构 展开的上下函数衔接的程序控制系统 ;
• 异常 是一种 特殊的程序流控制机制 , 用于处理程序中可能出现的错误或异常情况 ; 异常 依附于栈结构 , 却可以同时设置多个 异常类型 作为 异常捕获条件 ;

异常是跨函数的 , 下图中 函数 f 调用 函数 g , 函数 g 调用 函数 h ;

在 函数 h 中抛出异常 , 异常会沿着函数 调用顺序 , 先抛给 函数 g , 如果 g 不处理 , 则继续向上抛给 函数 f ;

上述 异常处理 机制 , 可以在不同的函数中 进行 抛出异常 和 处理异常 的操作 ;

这样 函数设计开发时 只需要解决具体的问题 , 不需要过多考虑 异常处理 ;

2、抛出异常语法

抛出异常 语法 : 使用 throw 关键字 , 抛出异常对象 ;

throw 异常对象;

代码示例 : 在下面的函数中 , 抛出一个 int 类型的异常 ;

// 1. 在 函数 中 抛出异常
void fun(int a) {
	if (a == 0) {
		// 抛出一个 int 类型的异常
		throw 2;
	}
}

3、捕获异常语法

异常捕获 语法 : 在 try 代码块中执行 可能抛出异常的 代码 , 如果出现异常 , 就可以在 catch 分支中进行捕获 ;

try {
	// 出现异常的代码块
} catch( 异常类型声明 )

代码示例 : 下面的代码中 , 捕获 try 代码块中产生的异常 ,

• 如果捕获到 int 类型的异常 , 则执行 catch (int e) 分支中的代码 ,
• 如果捕获到其它类型的异常 , 则执行 catch ( … ) 分支中的代码 ;

	// 2. 捕获并处理异常
	try
	{
		// 调用可能产生异常的函数
		fun(0);
	}
	catch (int e)
	{
		cout << "捕获到异常 : " << e << endl;
	}
	catch ( ... )
	{
		// 捕获 ... 可以捕获未知其它类型的异常
		cout << "捕获到未知类型异常"<< endl;
	}

4、异常捕获流程

异常捕获流程 :

• 抛出异常 : 如果遇到错误 , 需要抛出异常 , 可以使用 throw 关键字 , 抛出一个异常对象 , 这个异常对象可以是任意类型 , 如 int 类型 ;
• try 代码块处理异常 : 在 try 代码块中 , 执行可能抛出异常的代码 , 上方的代码顺序执行到达 try 代码块时 , 则进入 try 代码块 继续执行其中的代码 ;
  • 正常执行 : 如果 try 保护段代码正常执行 , 没有出现异常 , 则执行完毕后继续执行 后续代码 , 最后一个 catch 分支之后的代码 ;
  • 出现异常 :
    • 捕获异常 : 如果出现了异常 , 恰好被 catch 分支捕获 , 则执行 catch 分支代码 ;
      • 处理异常 : 如果能处理该异常 , 则处理异常错误 ;
      • 继续向上抛出异常 : 如果无法处理 , 则继续向上抛出给调用者 , 让上一级函数处理 ;
    • 未捕获异常 : 如果出现了异常 , 没有被 catch 分支捕获 , 则运行 terminate 函数 , 在该函数中调用 abort 终止程序 ;

二、异常处理代码示例

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1、错误代码示例 - 抛出异常 / 不捕获异常

错误代码示例 : 在下面的代码中 , 没有捕获异常 , 则在执行时会报错 : " 0x755FF932 处(位于 HelloWorld.exe 中)有未经处理的异常 " ;

#include "iostream"
using namespace std;

// 1. 在 函数 中 抛出异常
void fun(int a) {
	if (a == 0) {
		// 抛出一个 int 类型的异常
		throw 2;
	}
}

int main() {

	// 调用可能产生异常的函数
	fun(0);

	// 控制台暂停 , 按任意键继续向后执行
	system("pause");

	return 0;
};

执行结果 :

0x755FF932 处(位于 HelloWorld.exe 中)有未经处理的异常: 
Microsoft C++ 异常: int，位于内存位置 0x00F6FB6C 处。 

2、正确代码示例 - 抛出异常 / 捕获异常

异常捕获完整代码示例 :

#include "iostream"
using namespace std;

// 1. 在 函数 中 抛出异常
void fun(int a) {
	if (a == 0) {
		// 抛出一个 int 类型的异常
		throw 2;
	}
}

int main() {

	// 2. 捕获并处理异常
	try
	{
		// 调用可能产生异常的函数
		fun(0);
	}
	catch (int e)
	{
		cout << "捕获到异常 : " << e << endl;
	}
	catch ( ... )
	{
		// 捕获 ... 可以捕获未知其它类型的异常
		cout << "捕获到未知类型异常"<< endl;
	}

	// 控制台暂停 , 按任意键继续向后执行
	system("pause");

	return 0;
};

执行结果 :

捕获到异常 : 2
请按任意键继续. . .

3、正确代码示例 - 抛出异常 / 捕获异常不处理继续抛出异常

异常是跨函数的 , 异常会从本函数中抛给调用本函数的调用者 ( 调用函数 ) ;

• 如 : 在 main 函数中调用 fun 函数 , 如果 fun 函数中抛出异常 , 则抛给了 main 函数 , 需要在 main 函数中捕获并处理异常 ;

在下面的示例中 , fun2 函数中捕获 fun 函数中的 异常未处理 , 抛到了 main 函数中 ;

main 函数中的异常必须处理 , 否则程序崩溃 ;

代码示例 :

#include "iostream"
using namespace std;

// 1. 在 函数 中 抛出异常
void fun(int a) {
	if (a == 0) {
		// 抛出一个 int 类型的异常
		throw 2;
	}
}

// 3. 捕获异常不处理 , 继续向上抛出
void fun2(int a) {

	try
	{
		// 执行可能抛出异常的函数
		fun(a);
	}
	catch (int e)
	{
		// 捕获到了异常, 但是不处理继续向上抛出
		throw;
	}

}

int main() {

	// 2. 捕获并处理异常
	try
	{
		// 调用可能产生异常的函数
		//fun(0);

		// 异常是跨函数的
		// 调用可能产生异常的函数
		// 该 fun2 函数中捕获 fun 函数中的 异常未处理 
		// 抛到了 main 函数中
		fun2(0);
	}
	catch (int e)
	{
		cout << "捕获到异常 : " << e << endl;
	}
	catch ( ... )
	{
		// 捕获 ... 可以捕获未知其它类型的异常
		cout << "捕获到未知类型异常"<< endl;
	}

	// 控制台暂停 , 按任意键继续向后执行
	system("pause");

	return 0;
};

执行结果 :

捕获到异常 : 2
请按任意键继续. . .