C++青少年简明教程：异常处理

C++青少年简明教程：异常处理

在C++中，异常处理是一种处理程序运行时错误的机制。它允许程序在发生错误时，不立即终止，而是跳转到一个特定的代码块（称为捕获块或catch块）来处理该错误。

异常处理主要由三个关键字组成：

try: 用于标记可能抛出异常的代码块。

throw: 用于抛出异常，通常在检测到错误条件时使用。

catch: 用于捕获异常，并定义如何处理捕获到的异常。

C++标准库提供了多种异常类， <stdexcept>头文件，它是 C++ 标准库的一部分，包含了一些用于异常处理的标准异常类，这些异常类派生自 std::exception 基类，提供了一种标准化的方法来表示和处理错误情况：

std::exception：所有标准异常类的基类。

std::bad_alloc：在申请内存失败时抛出。

std::bad_cast：将一个指向派生类的基类指针强制转换为派生类指针时，如果类型不匹配，则抛出。

std::ios_base::failure：I/O 操作失败时抛出。

std::out_of_range：数组访问越界时抛出。

std::invalid_argument：提供无效参数时抛出。

std::length_error：尝试创建一个超出可分配内存大小的 vector、string 等时抛出。

std::logic_error：逻辑错误（如程序中的 bug），通常有一些派生类总结不同的情况（此类异常可以在编译环境中静态检查出来）。

std::runtime_error：运行时错误，通常由外部原因（如文件、网络等）引起。

这些异常类设计用于解决常见的错误情况，支持许多常见的内部错误处理。通过使用标准异常类，程序员可以避免一些常见的错误，并且在发生异常时能够捕获并处理它们，防止程序崩溃。

此外，C++ 允许程序员创建自定义异常类以精细控制异常处理。自己的异常类，通常派生自 std::exception 或其子类。

示例、检测无效参数

#include <iostream>
#include <stdexcept>
using namespace std;void checkAge(int age) {if (age < 0) {throw invalid_argument("年龄不能是负数");}
}int main() {int age;bool validInput = false;while (!validInput) {cout << "输入年龄: ";cin >> age;try {checkAge(age);validInput = true;} catch (const invalid_argument& e) {cout << "Exception: " << e.what() << endl;}}cout << "输入的有效年龄: " << age << endl;return 0;
}

示例程序运行时，将提示用户输入年龄值，如果用户输入了非负整数，程序将正常退出；否则，程序会继续循环，等待用户输入新的值。

需要注意的是，对于一些底层操作（如整数除零、越界访问数组等），C++标准并未强制要求抛出异常，而是定义为未定义行为。C++中，整数除以零是未定义行为（Undefined Behavior），而不是通过抛出标准异常（如 std::exception）来处理。应如何处理呢？请参考下面示例：

#include <iostream>
#include <stdexcept>
using namespace std;int divide(int a, int b) {if (b == 0) {throw runtime_error("Divide by zero");}return a / b;
}int main() {try {int a = 10, b = 0;int result = divide(a, b);cout << "result = " << result << endl;} catch (const runtime_error& e) {cout << "Exception: " << e.what() << endl;}return 0;
}

在这个例子中，使用 #include <stdexcept> 来引入标准异常类 std::runtime_error，并在除零时抛出该异常。我们定义了divide函数，在分母为0时抛出runtime_error异常。在main函数中，我们捕获了这个异常并进行处理。

现在，给出一个自己的异常类示例：

#include <iostream>
#include <stdexcept> // 引入 stdexcept 头文件
using namespace std;// 自定义异常类，派生自 std::runtime_error
class MyException : public runtime_error {
public:// 构造函数，接受一个错误信息MyException(const string& message) : runtime_error(message) {}
};// 使用自定义异常类的函数
void testFunction(bool throwError) {if (throwError) {throw MyException("Custom exception occurred"); // 抛出自定义异常}
}int main() {try {testFunction(true);} catch (const MyException& e) {cout << "Exception: " << e.what() << endl; // 捕获并处理 MyException 异常}return 0;
}

这段代码展示了如何定义一个自定义异常类 MyException,继承自 std::runtime_error。它还演示了如何在函数中抛出自定义异常,以及在 main 函数中捕获并处理该异常。代码能够正常编译和运行,并会输出:

Exception: Custom exception occurred

附、C++异常处理 https://blog.csdn.net/cnds123/article/details/109667491