嵌入式学习-C嘎嘎-Day06

1. 什么是异常？

异常是程序在运行期间产生的问题，即没有语法错误，出现的是逻辑错误，C++提供了一种转移程序控制权的方式：

• 异常经过程序员正确处理，继续运行；
• 异常没有经过程序员正确处理，运行终止。

例如之前使用string的at函数，范围越界的问题等。

处理异常的方式有两种：

• 抛出异常 throw
• 捕获异常 try-catch

2. 抛出异常

使用throw关键字可以抛出一个异常对象，throw可以抛出任何类型的异常对象，抛出到当前代码调用的上一级。

#include <iostream>

using namespace std;

double divide(double a,double b)
{
    if(b == 0)
        throw "除数不能为0！！！";
    return a/b;
}

int main()
{
    cout << divide(3,2) << endl; // 1.5
    cout << divide(2,0) << endl; // 终止运行

    cout << "程序运行结束" << endl;
    return 0;
}

3. 捕获异常

捕获异常分为try代码块和catch代码块，try块中放置可能抛出异常的代码，catch块放置异常类型匹配的代码，处理逻辑如下：

情况1：抛出异常并捕获成功

#include <iostream>

using namespace std;

double divide(double a,double b)
{
    if(b == 0)
        throw "除数不能为0！！！";
    return a/b;
}

int main()
{
    try
    {
        cout << divide(2,0) << endl;
        cout << "A" << endl;
    }catch(const char* e)
    {
        cout << e << endl;
        // 正常开发下，需要修复逻辑错误
    }
    cout << "程序运行结束" << endl;
    return 0;
}

情况2：抛出异常，捕获失败

#include <iostream>

using namespace std;

double divide(double a,double b)
{
    if(b == 0)
        throw "除数不能为0！！！";
    return a/b;
}

int main()
{
    try
    {
        cout << divide(2,0) << endl;
        cout << "A" << endl;
    }catch(int e)
    {
        cout << e << endl;
        // 正常开发下，需要修复逻辑错误
    }
    cout << "程序运行结束" << endl;
    return 0;
}

情况3：没有抛出异常，正常直接try块结束。

#include <iostream>

using namespace std;

double divide(double a,double b)
{
    if(b == 0)
        throw "除数不能为0！！！";
    return a/b;
}

int main()
{
    try
    {
        cout << divide(2,1) << endl;
        cout << "A" << endl;
    }catch(int e)
    {
        cout << e << endl;
        // 正常开发下，需要修复逻辑错误
    }
    cout << "程序运行结束" << endl;
    return 0;
}

异常如果不在当前层次进行处理，也可以交给上一级进行处理，但是如果主函数中还没有正确处理，则程序终止。

#include <iostream>

using namespace std;

double divide(double a,double b)
{
    if(b == 0)
        throw "除数不能为0！！！";
    return a/b;
}

void test()
{
    try
    {
        cout << divide(2,0) << endl;
        cout << "A" << endl;
    }catch(int e)
    {
        cout << "B" << endl;
        cout << e << endl;
        // 正常开发下，需要修复逻辑错误
    }
}

int main()
{
    try
    {
        test();
    }catch(const char* e)
    {
        cout << "C" << endl;
        cout << e << endl;
        // 正常开发下，需要修复逻辑错误
    }
    cout << "程序运行结束" << endl;
    return 0;
}

4. 标准异常族

C++为常见的异常类型进行层次划分，通过继承实现。

使用标准异常族需要引入头文件 #include <stdexcept>

自定义异常类型应该通过继承加入上面的结构。

#include <iostream>
#include <stdexcept> // 头文件

using namespace std;

class ZeroException:public exception
{
public:
    // throw() 是异常规格说明，表示what函数不会抛出任何异常
    const char* what() const throw()
    {
        return "除数不能为0！！！";
    }
};

double divide(double a,double b)
{
    if(b == 0)
        throw ZeroException();
    return a/b;
}

int main()
{
    try
    {
        cout << divide(2,0) << endl;
        cout << "A" << endl;
    }catch(const ZeroException& e)
    {
        cout << e.what() << endl;
        // 正常开发下，需要修复逻辑错误
    }
    cout << "程序运行结束" << endl;
    return 0;
}

5. 异常捕获技巧

5.1 捕获基类异常

所有抛出的派生类异常对象都可以被其基类异常类型捕获。

#include <iostream>
#include <stdexcept> // 头文件

using namespace std;

void poly_except()
{
    int a = 1;
    if(a == 1)
    {
        throw out_of_range("hah");
    }else {
        throw domain_error("随便");
    }
}

int main()
{
    try
    {
        poly_except();
    }catch(const logic_error& e)
    {
        cout << e.what() << endl;
        // TODO 修复逻辑代码
    }

    cout << "程序运行结束" << endl;
    return 0;
}

5.2 多重捕获

可以使用多个catch块配合try块进行异常捕获，catch的顺序要求派生类异常先捕获，基类异常后捕获。

#include <iostream>
#include <stdexcept> // 头文件

using namespace std;

void poly_except()
{
    int a = 2;
    if(a == 1)
    {
        string s;
        s.at(-1);
    }else {
        throw underflow_error("f");
    }
}

int main()
{
    try
    {
        poly_except();
    }catch(const out_of_range& e)
    {
        cout << "A" << endl;
    }catch(const domain_error& e)
    {
        cout << "B" << endl;
    }catch(const logic_error& e)
    {
        cout << "C" << endl;
    }catch(const exception& e)
    {
        cout << "D" << endl;
    }

    cout << "程序运行结束" << endl;
    return 0;
}

还可以单独使用一个...捕获所有异常，但是不推荐。

#include <iostream>
#include <stdexcept> // 头文件

using namespace std;

void poly_except()
{
    int a = 2;
    if(a == 1)
    {
        string s;
        s.at(-1);
    }else {
        throw "fdfdfd";
    }
}

int main()
{
    try
    {
        poly_except();
    }catch(...)
    {
        cout << "A" << endl;
    }
    cout << "程序运行结束" << endl;
    return 0;
}

C++的异常处理机制并不完善，是否使用取决于开发团队的要求。