37、不一样的C++系列--C语言异常处理

来源:互联网 发布:知乎 核安全所 编辑:程序博客网 时间:2024/06/03 02:25

C语言异常处理

异常的概念

  • 异常的说明
    • 程序在运行过程中可能产生异常
    • 异常(Exception)与Bug的区别
      • 异常是程序运行时可预料的执行分支
      • Bug是程序中的错误,是不被预期的运行方式
  • 异常(Exception)和Bug的对比:
    • 异常
      • 运行时产生除0的情况
      • 需要打开的外部文件不存在
      • 数组访问时越界
    • Bug
      • 使用野指针
      • 堆数组使用结束后未释放
      • 选择排序无法处理长度为0的数组

异常处理

C语言经典处理方式:if … else …

void func(){    if(判断是否产生异常)    {        正常情况代码逻辑;    }    else    {        异常情况代码逻辑;    }}

这里举一个例子:

#include <iostream>#include <string>using namespace std;//除法判断double divide(double a, double b, int* valid){    const double delta = 0.000000000000001;    double ret = 0;    //强制判断    if( !((-delta < b) && (b < delta)) )    {//正常情况        ret = a / b;        *valid = 1;    }    else    {//异常情况        *valid = 0;    }    return ret;}int main(int argc, char *argv[]){       int valid = 0;    double r = divide(1, 0, &valid);    if( valid )    {        cout << "r = " << r << endl;    }    else    {        cout << "Divided by zero..." << endl;    }    return 0;}

运行结果为:

Divided by zero...

这种做法也有缺陷:

  • divide函数有3个参数,难以理解其用法
  • divide函数调用后必须判断valid代表的结果
    • 当valid为true时,运算结果正常
    • 当valid为false时,运算过程出现异常

所以这里再介绍另外一种方法:

  • 通过setjmp( ) 和 longjmp( ) 进行优化
    • int setjmp(jmp_buf env)
      • 将当前上下文保存在jmp_buf结构体中
    • void longjmp(jmp_buf env, int val)
      • 从jmp_buf 结构体中恢复setjmp( )保存的上下文
      • 最终从setjmp函数调用点返回,返回值为val

举一个例子:

#include <iostream>#include <string>#include <csetjmp>using namespace std;//创建一个静态的结构体static jmp_buf env;double divide(double a, double b){    const double delta = 0.000000000000001;    double ret = 0;    if( !((-delta < b) && (b < delta)) )    {        ret = a / b;    }    else    {        //假如程序执行到这里,就恢复setjmp保存的上下文,然后返回1        longjmp(env, 1);    }    return ret;}int main(int argc, char *argv[]){       //将当前的上下文保存到env结构体中    if( setjmp(env) == 0 )    {        double r = divide(1, 0);        cout << "r = " << r << endl;    }    else    {        //返回1以后,与0不相等,就执行到这里        cout << "Divided by zero..." << endl;    }    return 0;}

执行结果为:

Divided by zero...

这种方法的缺陷是:

  • setjmp( )和longjmp( )的引入
    • 必然涉及到使用全局变量
    • 暴力跳转导致代码可读性降低
    • 本质还是if … else … 异常处理方式

最后再介绍一种方法,还是用 if … else … 来做,但是使用宏定义来说明语义:

#include <iostream>#include <string>using namespace std;#define SUCCESS           0 #define INVALID_POINTER   -1#define INVALID_LENGTH    -2#define INVALID_PARAMETER -3int MemSet(void* dest, unsigned int length, unsigned char v){    if( dest == NULL )    {        return INVALID_POINTER;    }    if( length < 4 )    {        return INVALID_LENGTH;    }    if( (v < 0) || (v > 9) )    {        return INVALID_PARAMETER;    }    unsigned char* p = (unsigned char*)dest;    for(int i=0; i<length; i++)    {        p[i] = v;    }    return SUCCESS;}int main(int argc, char *argv[]){    int ai[5];    int ret = MemSet(ai, sizeof(ai), 0);    if( ret == SUCCESS )    {    }    else if( ret == INVALID_POINTER )    {    }    else if( ret == INVALID_LENGTH )    {    }    else if( ret == INVALID_PARAMETER )    {    }    return ret;}

小结

  • 程序中不可避免的会发生异常
  • 异常是在开发阶段就可以预见的运行时问题
  • C语言中通过经典的 if … else … 方式处理异常
  • C++中存在更好的异常处理方式
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