C++异常(一)

异常的关键字: try;  catch;  throw
　　其中关键字try表示定义一个受到监控、受到保护的程序代码块；关键字catch与try遥相呼应，定义当try block（受监控的程序块）出现异常时，错误处理的程序模块，并且每个catch block都带一个参数（类似于函数定义时的数那样），这个参数的数据类型用于异常对象的数据类型进行匹配；而throw则是检测到一个异常错误发生后向外抛出一个异常事件，通知对应的catch程序块执行对应的错误处理。

例子如下：

int main()
{
cout << "In main." << endl;

//定义一个try block，它是用一对花括号{}所括起来的块作用域的代码块
try
{cout << "在 try block 中, 准备抛出一个异常." << endl;

//这里抛出一个异常（其中异常对象的数据类型是int，值为1）
//在try block中的代码是受到监控保护的，所以抛出异常后，程序的控制流便转到随后的catch block中
throw 1;

cout << "在 try block 中, 由于前面抛出了一个异常，因此这里的代码是不会得以执行到的" << endl;
}
//这里必须相对应地，至少定义一个catch block，同样它也是用花括号括起来的
catch( int& value )
{
cout << "在 catch block 中, 处理异常错误。异常对象value的值为："<< value << endl;
}

cout << "Back in main. Execution resumes here." << endl;
return 0;

}

 

一个try block可以有多个对应的catch block，每个catch block匹配一种类型的异常错误对象的处理，多个catch block呢就可以针对不同的异常错误类型分别处理。异常错误也是分级别的，有致命的、有一般的、有警告的，甚至还有的只是事件通知。例子如下：

int main()
{
try
{
cout << "在 try block 中, 准备抛出一个int数据类型的异常." << endl;
throw 1;

cout << "在 try block 中, 准备抛出一个double数据类型的异常." << endl;
throw 0.5;
}
catch( int& value )
{
cout << "在 catch block 中, int数据类型处理异常错误。”<< endl;
}
catch( double& d_value )
{
cout << "在 catch block 中, double数据类型处理异常错误。”<< endl;
}

return 0;
}

 

一个函数中可以有多个trycatch结构块，例子如下：
int main()
{
try
{
cout << "在 try block 中, 准备抛出一个int数据类型的异常." << endl;
throw 1;
}
catch( int& value )
{
cout << "在 catch block 中, int数据类型处理异常错误。”<< endl;
}

//这里是二个trycatch结构块，当然也可以有第三、第四个，甚至更多
try
{
cout << "在 try block 中, 准备抛出一个double数据类型的异常." << endl;
throw 0.5;
}
catch( double& d_value )
{
cout << "在 catch block 中, double数据类型处理异常错误。”<< endl;
}

return 0;
}

 

一个try block可以有多个对应的catch block，这样便于不同的异常错误分类处理，其实这只是异常错误分类处理的方法之一（横向展开）。另外还有一种就是纵向的，也即是分层的、trycatch块是可以嵌套的，当在低层的trycatch结构块中不能匹配到相同类型的catch block时，它就会到上层的trycatch块中去寻找匹配到正确的catch block异常处理模块。例程如下：

int main()
{
try
{
//这里是嵌套的trycatch结构块
try
{
cout << "在 try block 中, 准备抛出一个int数据类型的异常." << endl;
throw 1;
}
catch( int& value )
{
cout << "在 catch block 中, int数据类型处理异常错误。”<< endl;
}

cout << "在 try block 中, 准备抛出一个double数据类型的异常." << endl;
throw 0.5;
}
catch( double& d_value )
{
cout << "在 catch block 中, double数据类型处理异常错误。”<< endl;
}

return 0;
}

 

trycatch块是可以嵌套分层的，并且通过异常对象的数据类型来进行匹配，以找到正确的catch block异常错误处理代码。通过异常对象的数据类型来进行匹配找到正确的catch block的过程。
　　（1） 首先在抛出异常的trycatch块中查找catch block，按顺序先是与第一个catch block块匹配，如果抛出的异常对象的数据类型与catch block中传入的异常对象的临时变量（就是catch语句后面参数）的数据类型完全相同，或是它的子类型对象，则匹配成功，进入到catch block中执行；否则到二步；
　　 （2） 如果有二个或更多的catch block，则继续查找匹配第二个、第三个，乃至最后一个catch block，如匹配成功，则进入到对应的catch block中执行；否则到三步；
　　 （3） 返回到上一级的trycatch块中，按规则继续查找对应的catch block。如果找到，进入到对应的catch block中执行；否则到四步；
　　 （4） 再到上上级的trycatch块中，如此不断递归，直到匹配到顶级的trycatch块中的最后一个catch block，如果找到，进入到对应的catch block中执行；否则程序将会执行terminate()退出。

　　另外分层嵌套的trycatch块是可以跨越函数作用域的，例程如下：
void Func() throw()
{
//这里实际上也是嵌套在里层的trycatch结构块
try
{
cout << "在 try block 中, 准备抛出一个int数据类型的异常." << endl;
//由于这个trycatch块中不能找到匹配的catch block，所以
//它会继续查找到调用这个函数的上层函数的trycatch块。
throw 1;
}
catch( float& value )
{
cout << "在 catch block 中, int数据类型处理异常错误。”<< endl;
}
}

int main()
{
try
{
Func();

cout << "在 try block 中, 准备抛出一个double数据类型的异常." << endl;
throw 0.5;
}
catch( double& d_value )
{
cout << "在 catch block 中, double数据类型处理异常错误。”<< endl;
}
catch( int& value )
{
//这个例子中，Func()函数中抛出的异常会在此被处理
cout << "在 catch block 中, int数据类型处理异常错误。”<< endl;
}

return 0;
}

　　嵌套的trycatch块是可以跨越函数作用域的，其实这里面还有另外一层涵义，就是抛出异常对象的函数中并不一定必须存在trycatch块，它可以是调用这个函数的上层函数中存在trycatch块，这样这个函数的代码也同样是受保护、受监控的代码；当然即便是上层调用函数不存在trycatch块，也只是不能找到处理这类异常对象错误处理的catch block而已，例程如下：
void Func() throw()
{
//这里实际上也是嵌套在里层的trycatch结构块
//由于这个函数中是没有trycatch块的，所以它会查找到调用这个函数的上层函数的trycatch块中。
throw 1;
}

int main()
{
try
{
//调用函数，注意这个函数里面抛出一个异常对象
Func();

cout << "在 try block 中, 准备抛出一个double数据类型的异常." << endl;
throw 0.5;
}
catch( double& d_value )
{
cout << "在 catch block 中, double数据类型处理异常错误。”<< endl;
}
catch( int& value )
{
//这个例子中，Func()函数中抛出的异常会在此被处理
cout << "在 catch block 中, int数据类型处理异常错误。”<< endl;
}

//如果这里调用这个函数，那么由于main()已经是调用栈的顶层函数，因此不能找
//到对应的catch block，所以程序会执行terminate()退出。
Func();
// [特别提示]：在C++标准中规定，可以在程序任何地方throw一个异常对象，
// 并不要求一定只能是在受到try block监控保护的作用域中才能抛出异常，但
// 如果在程序中出现了抛出的找不到对应catch block的异常对象时，C++标
// 准中规定要求系统必须执行terminate()来终止程序。
// 因此这个例程是可以编译通过的，但运行时却会异常终止。这往往给软件
// 系统带来了不安全性。与此形成对比的是java中提供的异常处理模型却是不
// 永许出现这样的找不到对应catch block的异常对象，它在编译时就给出错误
// 提示，所以java中提供的异常处理模型往往比C++要更完善。

 return 0;
}