從零開始學C++之異常（二）：程式錯誤、異常（文法、拋出、捕獲、傳播）、棧展開

一、程式錯誤

編譯錯誤，即語法錯誤。程式就無法被產生運行代碼。
執行階段錯誤

不可預料的邏輯錯誤

可以預料的運行異常

例如：

動態分配空間時可能不會成功

開啟檔案可能會失敗

除法運算時分母可能為0

整數相乘可能溢出

數組越界……

二、異常

（一）、異常文法

throw  運算式;

try
{
    //try語句塊
}
catch（類型1  參數1）
{
    //針對類型1的異常處理
}
catch （類型2  參數2）
{
    //針對類型2的異常處理
}
…
catch （類型n  參數n）
{
    //針對類型n的異常處理
}

（二）、異常拋出

可以拋出內建類型異常也可以拋出自訂類型異常
throw拋出一個類對象會調用拷貝建構函式
異常發生之前建立的局部對象被銷毀，這一過程稱為棧展開

（三）、異常捕獲

一個異常處理器一般只捕捉一種類型的異常
異常處理器的參數類型和拋出異常的類型相同
…表示可以捕獲任何異常

 C++ Code 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63

#include <iostream> #include <string> using namespace std; class MyException { public:     MyException(const char *message)         : message_(message)     {         cout << "MyException ..." << endl;     }     MyException(const MyException &other) : message_(other.message_)     {         cout << "Copy MyException ..." << endl;     }     ~MyException()     {         cout << "~MyException" << endl;     }     const char *what() const     {         return message_.c_str();     } private:     string message_; }; double Divide(double a, double b) {     if (b == 0.0)     {         MyException e("division by zero");         throw e;         /*throw MyException("division by zero");*/         //throw 1;     }     else         return a / b; } int main(void) {     try     {         cout << Divide(5.0, 0.0) << endl;     }     catch (MyException &e)     {         cout << e.what() << endl;     }     //catch (int)     //{     //  cout<<"int exception ..."<<endl;     //}     catch (double)     {         cout << "double exception ..." << endl;     }     catch (...)     {         cout << "catch a exception ..." << endl;     } }

程式自訂一個異常類型MyException，從輸出可以看出，Divide函數內先構造一個MyException對象e，調用建構函式，因為e是局部對象需要被析構，在析構前先調用拷貝建構函式構造另一個對象，這個對象將被catch 引用，最後這個對象在catch末尾也將被析構。

假設沒有構造局部對象，直接throw , 如 throw MyException("division by zero"); 那麼將不會調用拷貝建構函式，只存在一個對象，在catch的末尾被析構。

假設throw 1; 而沒有對應的catch (int) ，即使存在catch (double) 也捕獲不到，不會做類型轉換，此時會由catch (...) 捕獲到，...表示可以捕獲任何異常。

（四）、異常傳播

1、try塊可以嵌套
2、程式按順序尋找匹配的異常處理器，拋出的異常將被第一個類型符合的異常處理器捕獲
如果內層try塊後面沒有找到合適的異常處理器，該異常向外傳播，到外層try塊後面的catch塊中尋找
3、沒有被捕獲的異常將調用terminate函數，terminate函數預設調用abort終止程式的執行
可以使用set_terminate函數指定terminate函數在調用abort之前將調用的函數

 C++ Code 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37

void MyTerminate() {     cout << "MyTerminate ..." << endl; } int main(void) {     set_terminate(MyTerminate);     try     {         try         {             throw MyException("test exception");         }         catch (int)         {             cout << "Inner ..." << endl;             cout << "catch a int exception" << endl;         }         //catch (MyException& e)         //{         //  cout<<"Inner ..."<<endl;         //  cout<<e.what()<<endl;         //  throw e;         //}     }     catch (int)     {         cout << "Outer ..." << endl;         cout << "catch a int exception" << endl;     }     catch (MyException &e)     {         cout << "Outer ..." << endl;         cout << e.what() << endl;     } }

其中MyException類如上，程式中將內層的catch (MyException& e) 屏蔽了，所以由外層的catch (MyException& e) 捕獲，假設將兩個都注釋掉的話，因為沒有找到合適的catch, 那麼terminate 函數會被調用，並且由於事先set_terminate
函數設定了abort調用之前被調用的函數MyTerminate，故先輸出MyTerminate ...然後程式被終止。

三、棧展開

沿著嵌套調用連結向上尋找，直至為異常找到一個catch子句。這個過程稱之為棧展開。

為局部對象調用解構函式

解構函式應該從不拋出異常

棧展開期間會執行解構函式，在執行解構函式的時候，已經引發的異常但還沒處理，如果這個過程中解構函式又拋出新的異常，將會調用標準庫的terminate函數。

異常與建構函式

建構函式中可以拋出異常。如果在建構函式函數中拋出異常，則可能該對象只是部分被構造。即使對象只是被部分構造，也要保證銷毀已構造的成員。（如果成員是指標p，因為解構函式不會被調用，故不會執行一般的delete p; 很可能造成記憶體流失）

參考：

C++ primer 第四版
Effective C++ 3rd
C++編程規範