c++++處理異常的核心在于try-catch塊，它允許你優(yōu)雅地處理程序運行時錯誤。1. try塊包裹可能拋出異常的代碼；2. 如果在try塊執(zhí)行期間拋出異常，控制權(quán)會立即轉(zhuǎn)移到匹配的catch塊；3. 使用throw關(guān)鍵字拋出異常，通常選擇std::exception或其子類；4. 異常處理應(yīng)遵循最佳實踐，如避免過度使用、拋出具體類型、使用raii管理資源、避免在析構(gòu)函數(shù)中拋出異常、謹慎使用catch(…)及考慮noexcept優(yōu)化性能；5. 可通過繼承std::exception自定義異常類并重寫what()方法提供詳細錯誤信息。
c++處理異常的核心在于try-catch塊，它允許你優(yōu)雅地處理程序運行時可能出現(xiàn)的錯誤，避免程序崩潰，并提供恢復(fù)或清理的機會。簡單來說，就是“嘗試做某事，如果出錯了，就抓住它并處理”。
C++異常處理的基本方法與實例：
try-catch塊
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try塊包裹可能拋出異常的代碼。如果在try塊執(zhí)行期間拋出了異常，控制權(quán)會立即轉(zhuǎn)移到與該異常類型匹配的catch塊。
#include <iostream> #include <stdexcept> // 包含標準異常類 double divide(double a, double b) { if (b == 0) { throw std::runtime_error("Division by zero!"); } return a / b; } int main() { double x = 10.0; double y = 0.0; try { double result = divide(x, y); std::cout << "Result: " << result << std::endl; } catch (const std::runtime_error& error) { std::cerr << "Exception caught: " << error.what() << std::endl; // 可以選擇在這里進行恢復(fù)操作，例如提示用戶重新輸入。 return 1; // 返回錯誤代碼 } catch (...) { std::cerr << "Unknown exception caught!" << std::endl; return 2; // 返回另一個錯誤代碼 } std::cout << "Program continues..." << std::endl; return 0; }
在這個例子中，divide函數(shù)在除數(shù)為零時拋出一個std::runtime_error異常。main函數(shù)中的try塊嘗試調(diào)用divide函數(shù)。如果divide拋出異常，控制權(quán)會轉(zhuǎn)移到匹配的catch塊，打印錯誤信息，并返回一個錯誤代碼。如果沒有異常拋出，程序會繼續(xù)執(zhí)行try塊之后的代碼。最后的catch(…)塊是一個通用的異常處理程序，可以捕獲任何類型的異常，但通常應(yīng)謹慎使用，因為它會隱藏更具體的錯誤信息。
拋出異常
使用throw關(guān)鍵字拋出異常?？梢話伋鋈魏晤愋偷闹?，但通常拋出的是繼承自std::exception的異常類，因為這些類提供了標準的錯誤信息接口（what()方法）。
異常類型
C++標準庫提供了一些預(yù)定義的異常類，例如std::runtime_error、std::invalid_argument、std::out_of_range等。也可以自定義異常類，通常繼承自std::exception或其子類。
class MyException : public std::exception { public: const char* what() const noexcept override { return "My custom exception!"; } }; int main() { try { throw MyException(); } catch (const MyException& e) { std::cerr << "Caught MyException: " << e.what() << std::endl; } catch (const std::exception& e) { std::cerr << "Caught std::exception: " << e.what() << std::endl; } return 0; }
異常規(guī)范（已棄用）
C++11之前，可以使用異常規(guī)范來指定函數(shù)可能拋出的異常類型。例如：void foo() throw (int, MyException); 表示foo函數(shù)可能拋出int或MyException類型的異常。但這種特性在C++11中已被棄用，并在C++17中移除。 現(xiàn)在，推薦使用noexcept來聲明函數(shù)不會拋出異常，或者不聲明任何異常規(guī)范。
noexcept
noexcept是一個關(guān)鍵字，用于指定函數(shù)是否會拋出異常。如果一個函數(shù)聲明為noexcept，并且在運行時拋出了異常，程序會立即終止（調(diào)用std::terminate）。 這對于性能關(guān)鍵的代碼非常有用，因為它允許編譯器進行優(yōu)化，假設(shè)函數(shù)不會拋出異常。
void bar() noexcept { // 如果這里拋出異常，程序會終止。 }
棧展開
當異常被拋出時，程序會進行棧展開（stack unwinding），即從拋出異常的地方開始，逐層向上查找匹配的catch塊。在棧展開過程中，所有局部對象的析構(gòu)函數(shù)都會被調(diào)用，確保資源被正確釋放（RAII）。
C++異常處理有哪些最佳實踐？
- 只在必要時使用異常： 異常處理應(yīng)該用于處理真正的異常情況，而不是作為常規(guī)的控制流機制。過度使用異常會降低程序的性能。
- 拋出具體的異常類型： 拋出能夠準確描述錯誤的異常類型，方便catch塊進行針對性的處理。
- 使用RAII管理資源： 確保在異常拋出時，資源能夠被正確釋放?？梢允褂弥悄?a href="http://www.babyishan.com/tag/%e6%8c%87%e9%92%88">指針等RAII技術(shù)。
- 避免在析構(gòu)函數(shù)中拋出異常： 在析構(gòu)函數(shù)中拋出異?？赡軙?dǎo)致程序崩潰或資源泄漏，應(yīng)盡量避免。如果必須在析構(gòu)函數(shù)中執(zhí)行可能拋出異常的操作，應(yīng)該捕獲并處理異常，或者終止程序。
- 謹慎使用catch(…)： 通用catch(…)塊會捕獲所有類型的異常，可能會隱藏重要的錯誤信息。應(yīng)該只在確實需要捕獲所有異常的情況下使用，并記錄相關(guān)信息。
- 考慮使用noexcept： 對于不會拋出異常的函數(shù)，使用noexcept可以提高性能，并允許編譯器進行優(yōu)化。
C++異常處理的性能開銷有多大？
C++異常處理會帶來一定的性能開銷，主要體現(xiàn)在以下幾個方面：
- try-catch塊的開銷： 即使沒有異常拋出，try-catch塊也會帶來一定的性能開銷，因為編譯器需要生成額外的代碼來維護異常處理的信息。
- 棧展開的開銷： 當異常被拋出時，棧展開過程會調(diào)用所有局部對象的析構(gòu)函數(shù)，這會帶來額外的性能開銷。
- 代碼大小的增加： 異常處理的代碼會增加程序的大小。
總的來說，異常處理的性能開銷取決于具體的應(yīng)用場景和代碼實現(xiàn)。在沒有異常拋出的情況下，開銷通常比較小。但是，當異常被拋出時，開銷可能會比較大。因此，應(yīng)該謹慎使用異常處理，只在必要時使用，并盡量避免在性能關(guān)鍵的代碼中使用。 使用noexcept可以減輕異常處理的性能開銷，因為它允許編譯器進行優(yōu)化，假設(shè)函數(shù)不會拋出異常。
如何自定義異常類？
自定義異常類通常繼承自std::exception或其子類，并重寫what()方法，提供自定義的錯誤信息。
#include <iostream> #include <exception> #include <string> class MyCustomException : public std::exception { private: std::string message; public: MyCustomException(const std::string& msg) : message(msg) {} const char* what() const noexcept override { return message.c_str(); } }; int main() { try { // 模擬一個錯誤條件 bool errorCondition = true; if (errorCondition) { throw MyCustomException("Something went wrong in the process!"); } } catch (const MyCustomException& e) { std::cerr << "Caught an exception: " << e.what() << std::endl; // 處理異常，例如記錄日志，通知用戶等 } catch (const std::exception& e) { std::cerr << "Caught a standard exception: " << e.what() << std::endl; } catch (...) { std::cerr << "Caught an unknown exception!" << std::endl; } return 0; }
在這個例子中，MyCustomException繼承自std::exception，并接受一個字符串作為錯誤信息。what()方法返回該錯誤信息。在main函數(shù)中，我們模擬了一個錯誤條件，并拋出了MyCustomException。catch塊捕獲了該異常，并打印了錯誤信息。 通過自定義異常類，可以更好地組織和處理程序中的錯誤，并提供更詳細的錯誤信息，方便調(diào)試和維護。
