【C++】错误处理和异常处理

C++语言本身或标准程序库所抛出的所有异常，都派生自基类exception。这是其他数个标准异常类别的基类，它们共同构成一个类体系：

图一 标准异常阶层体系

这些标准异常类别分为三组：

（1）语言本身所支持的异常

此类异常用以支撑某些语言特性。主要包括：
bad_alloc：new操作失败会抛出。
bad_cast：执行期间加在一个引用上面的动态性型别转换操作失败时抛出。
bad_typeid：执行RTTI时，交给typeid的参数为零或空指针时抛出
bad_exception：非预期的异常

（2）C++标准程序库发出的异常

总是派生自logic_error。逻辑错误是由于程序内部逻辑而导致的错误。逻辑错误是可以避免的，且在程序开始执行之前，能够被检测到。
C++标准库中定义的逻辑错误如下：

class logic_error : public exception {public:  explicit logic_error (const string& what_arg);};class invalid_argument : public logic_error {public:  explicit invalid_argument (const string& what_arg);};class out_of_range : public logic_error {public:  explicit out_of_range (const string& what_arg);};class length_error : public logic_error {public:  explicit length_error (const string& what_arg);};class domain_error : public logic_error {public:  explicit domain_error (const string& what_arg);};

错误分类解释及举例：

domain_error：专业领域内的范畴 

invalid_argument：无效参数，比如讲bitset以char而非0或1进行初始化

length_error：可能超越了最大极限，比如对着某个字符串附加太多字符。 

out_of_range：参数不再预期范围内。例如在诸如array的容器或字符串string中采用一个错误索引。

（3）程序作用域之外发出的异常

总是派生自runtime_error，用来指出“不在程序范围内，且不容易回避”的事件。此类错误只在程序执行时才是可检测的。C++标准库中的定义如下：

class runtime_error : public exception {public:  explicit runtime_error (const string& what_arg);};class range_error : public runtime_error {public:  explicit range_error (const string& what_arg);};class overflow_error : public runtime_error {public:  explicit overflow_error (const string& what_arg);};class underflow_error : public runtime_error {public:  explicit underflow_error (const string& what_arg);};

range_error：内部计算时发生区间错误

overflow_error：算数运算时发生上溢

underflow_error：算数运算时发生下溢

实例代码：

#include <iostream>#include <string>#include <bitset>#include <typeinfo>#include <vector>#include <stdexcept>using namespace std;//自定义配置器，vector分配空间使用template<class _Ty>class stingyallocator : public allocator<_Ty>{public:   template <class U>    struct rebind {          typedef stingyallocator<U> other;    };   size_t max_size( ) const   {         return 10;   };};int main(){    //逻辑错误：out_of_range    try {      string str( "Micro" );      string rstr( "soft" );      str.append( rstr, 5, 3 );      cout << str << endl;   }   catch ( exception &e ) {      cerr << "Caught: " << e.what( ) << endl;      cerr << "Type: " << typeid( e ).name( ) << endl << endl;   };   //逻辑错误：length_error   try   {      vector<int, stingyallocator< int > > myv;      for ( int i = 0; i < 11; i++ )        myv.push_back( i );   }   catch ( exception &e )   {      cerr << "Caught " << e.what( ) << endl;      cerr << "Type " << typeid( e ).name( ) << endl << endl;   };   //逻辑错误：invalid_argument   try   {      bitset< 32 > bitset( string( "11001010101100001b100101010110000") );   }   catch ( exception &e )   {      cerr << "Caught " << e.what( ) << endl;      cerr << "Type " << typeid( e ).name( ) << endl << endl;   };   //逻辑错误：domain_error   try   {      throw domain_error( "Your domain is in error!" );   }   catch (exception &e)   {      cerr << "Caught: " << e.what( ) << endl;      cerr << "Type: " << typeid(e).name( ) << endl << endl;   };   //运行时错误：range_error    try   {      throw range_error( "The range is in error!" );   }   catch (exception &e)   {      cerr << "Caught: " << e.what( ) << endl;      cerr << "Type: " << typeid( e ).name( ) << endl << endl << endl;   };   //运行时错误：underflow_error   try   {      throw underflow_error( "The number's a bit small, captain!" );   }   catch ( exception &e ) {      cerr << "Caught: " << e.what( ) << endl;      cerr << "Type: " << typeid( e ).name( ) << endl << endl;   };    //运行时错误：overflow_error    try    {        bitset< 33 > bitset;        bitset[32] = 1;        bitset[0] = 1;        unsigned long x = bitset.to_ulong( );    }    catch(exception &e)    {        cerr << "Caught " << e.what() << endl;        cerr << "Type: " << typeid(e).name() << endl << endl;    }    return 0;}

运行结果（CodeBlocks）：

参考资料： 

C++中异常类的使用方法

Confused about std::runtime_error vs. std::logic_error