C++之異常處理

　　程式中的錯誤分為編譯時間的錯誤和運行時的錯誤。編譯時間的錯誤主要是語法錯誤，比如：句尾沒有加分號，括弧不匹配，關鍵字錯誤等，這類錯誤比較容易修改，因為編譯系統會指出錯誤在第幾行，什麼錯誤。而運行時的錯誤則不容易修改，因為其中的錯誤是不可預料的，或者可以預料但無法避免的，比如記憶體空間不夠，或者在調用函數時，出現數組越界等錯誤。如果對於這些錯誤沒有採取有效防範措施，那麼往往會得不到正確的運行結果，程式不正常終止或嚴重的會出現死機現象。我們把程式運行時的錯誤統稱為異常，對異常處理稱為異常處理。C++中所提供的異常處理機制結構清晰，在一定程度上可以保證程式的健壯性。

　　C++中處理異常的過程是這樣的：在執行程式發生異常，可以不在本函數中處理，而是拋出一個錯誤資訊，把它傳遞給上一級的函數來解決，上一級解決不了，再傳給其上一級，由其上一級處理。如此逐級上傳，直到最高一級還無法處理的話，運行系統會自動調用系統函數terminate，由它調用abort終止程式。這樣的異常處理方法使得異常引發和處理機制分離，而不在同一個函數中處理。這使得底層函數只需要解決實際的任務，而不必過多考慮對異常的處理，而把異常處理的任務交給上一層函數去處理。

　　C++的異常處理機制有3部分組成：try(檢查)，throw(拋出)，catch(捕獲)。把需要檢查的語句放在try模組中，檢查語句發生錯誤，throw拋出異常，發出錯誤資訊，由catch來捕獲異常資訊，並加以處理。一般throw拋出的異常要和catch所捕獲的異常類型所匹配。異常處理的一般格式為：

　　try

　　{

　　　　被檢查語句

　　　　throw 異常

　　}

　　catch(異常類型1)

　　{

　　　　進行異常處理的語句1

　　}

　　catch(異常類型2)

　　{

　　　　進行異常處理的語句2

　　}

　　...

下面我們用樣本示範一下異常處理:

 1 #include "stdafx.h"
 2 #include <iostream>
 3 
 4 template <typename T>
 5 T Div(T x,T y)
 6 {
 7 if(y==0)
 8 throw y;//拋出異常
 9 return x/y;
10 }
11 
12 int main()
13 {
14 int x=5,y=0;
15 double x1=5.5,y1=0.0;
16 try
17     {
18 //被檢查的語句
19         std::cout<<x<<"/"<<y<<"="<<Div(x,y)<<std::endl;
20         std::cout<<x1<<"/"<<y1<<"="<<Div(x1,y1)<<std::endl;
21     }
22 catch(int)//異常類型
23     {
24         std::cout<<"除數為0,計算錯誤！"<<std::endl;//異常處理語句
25     }
26 catch(double)//異常類型
27     {
28         std::cout<<"除數為0.0,計算錯誤！"<<std::endl;//異常處理語句
29     }
30 
31 return0;
32 }

結果：

看了上述的範例程式碼，也許有人會問，第二個雙精確度類型的除法計算也應該拋出異常才對啊，在實際的運行過程中並非如此，其實該雙精確度類型除法函數根本沒有被執行過。以上程式的執行規程為：調用函數Div(x,y)時發生異常，由函數Div中的語句"throw y"拋出異常，並不在往下執行return x/y，接著catch捕獲int類型的異常並處理異常，最後直接執行"return 0"。因此函數Div(x1,y1)和catch(double){}模組根本沒有被執行。如果，我們把y的值改為1，則結果就變成為：

如果在執行try語句模組時，沒有發生異常，則catch語句塊不起作用，流程轉到其後的語句繼續執行。從上述兩個結果中可知第一次throw拋出的int類型所以找到處理該類型的catch，而第二次是拋出double類型所找到的是處理double類型的catch。

　　下面對異常處理補充幾點：(1)try和catch塊中必須要用花括弧括起來，即使花括弧內只有一個語句也不能省略花括弧;(2)try和catch必須成對出現，一個try_catch結果中只能有一個try塊，但可以有多個catch塊，以便與不同的異常資訊匹配;(3)如果在catch塊中沒有指定異常資訊的類型，而用刪節號"..."，則表示它可以捕獲任何類型的異常資訊;(4)如果throw不包括任何錶達式，表示它把當前正在處理的異常資訊再次拋出，傳給其上一層的catch來處理;(5)C++中一旦拋出一個異常，如果程式沒有任何的捕獲，那麼系統將會自動調用一個系統函數terminate，由它調用abort終止程式;

　　最後還是一樣，我將用一個樣本來總結一下今天所講的內容(開發工具：vs2010):　

View Code

 1 #include "stdafx.h"
 2 #include <iostream>
 3 
 4 template <typename T>
 5 T Div(T x,T y)
 6 {
 7 if(y==0)
 8 throw y;//拋出異常
 9 return x/y;
10 }
11 
12 int main()
13 {
14 int x=5,y=1;
15 double x1=5.5,y1=0.0;
16 try
17     {
18 //被檢查的語句
19         std::cout<<x<<"/"<<y<<"="<<Div(x,y)<<std::endl;
20         std::cout<<x1<<"/"<<y1<<"="<<Div(x1,y1)<<std::endl;
21     }
22 catch(...)//捕獲任意類型異常
23     {
24 try
25         {
26             std::cout<<"任意類型異常！"<<std::endl;
27 throw;//拋出當前處理異常資訊給上一層catch
28         }
29 catch(int)//異常類型
30         {
31             std::cout<<"除數為0,計算錯誤！"<<std::endl;//異常處理語句
32         }
33 catch(double)//異常類型
34         {
35             std::cout<<"除數為0.0,計算錯誤！"<<std::endl;//異常處理語句
36         }
37     
38     }
39     
40 return0;
41 }

結果：