c++异常处理

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C++ 异常处理

C++ 异常处理涉及到三个关键字：try、catch、throw。

  • throw: 当问题出现时，程序会抛出一个异常。这是通过使用 throw 关键字来完成的。
  • catch: 在您想要处理问题的地方，通过异常处理程序捕获异常。catch 关键字用于捕获异常。
  • try: try 块中的代码标识将被激活的特定异常。它后面通常跟着一个或多个 catch 块。
  • 如果有一个块抛出一个异常，捕获异常的方法会使用 try 和 catch 关键字。try 块中放置可能抛出异常的代码，try 块中的代码被称为保护代码。
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try
{
   // 保护代码
}catch( ExceptionName e1 )
{
   // catch 块
}catch( ExceptionName e2 )
{
   // catch 块
}catch( ExceptionName eN )
{
   // catch 块
}

如果 try 块在不同的情境下会抛出不同的异常，这个时候可以尝试罗列多个 catch 语句，用于捕获不同类型的异常。

抛出异常

您可以使用 throw 语句在代码块中的任何地方抛出异常。throw 语句的操作数可以是任意的表达式，表达式的结果的类型决定了抛出的异常的类型。

以下是尝试除以零时抛出异常的实例：

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double division(int a, int b)
{
   if( b == 0 )
   {
      throw "Division by zero condition!";
   }
   return (a/b);
}

捕获异常

catch 块跟在 try 块后面，用于捕获异常。您可以指定想要捕捉的异常类型，这是由 catch 关键字后的括号内的异常声明决定的。

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try
{
   // 保护代码
}catch( ExceptionName e )
{
  // 处理 ExceptionName 异常的代码
}

上面的代码会捕获一个类型为 ExceptionName 的异常。如果您想让 catch 块能够处理 try 块抛出的任何类型的异常，则必须在异常声明的括号内使用省略号 …，如下所示：

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try
{
   // 保护代码
}catch(...)
{
  // 能处理任何异常的代码
}
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#include <iostream>
using namespace std;
 
double division(int a, int b)
{
   if( b == 0 )
   {
      throw "Division by zero condition!";
   }
   return (a/b);
}
 
int main ()
{
   int x = 50;
   int y = 0;
   double z = 0;
 
   try {
     z = division(x, y);
     cout << z << endl;
   }catch (const char* msg) {
     cerr << msg << endl;
   }
 
   return 0;
}

由于我们抛出了一个类型为 const char 的异常，因此，当捕获该异常时，我们必须在 catch 块中使用 const char。当上面的代码被编译和执行时，它会产生下列结果：

Division by zero condition!

C++ 标准的异常

C++ 提供了一系列标准的异常，我们可以在程序中使用这些标准的异常。它们是以父子类层次结构组织起来的。

两个异常相关库分别是：

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#include <stdexcept>
#include <exception>

定义新的异常

您可以通过继承和重载 exception 类来定义新的异常。下面的实例演示了如何使用 std::exception 类来实现自己的异常：

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#include <iostream>
#include <exception>
using namespace std;
 
struct MyException : public exception
{
  const char * what () const throw ()
  {
    return "C++ Exception";
  }
};
 
int main()
{
  try
  {
    throw MyException();
  }
  catch(MyException& e)
  {
    std::cout << "MyException caught" << std::endl;
    std::cout << e.what() << std::endl;
  }
  catch(std::exception& e)
  {
    //其他的错误
  }
}
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这将产生以下结果：

MyException caught
C++ Exception
在这里，what() 是异常类提供的一个公共方法，它已被所有子异常类重载。这将返回异常产生的原因。

exception和stdexcept中定义的异常类：

stdexcept：

logic_error：

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runtime_error:

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exception:

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应用：

编写一个矩阵类，在进行加法运算和查找元素时候能提供异常检查，并在规格不符时候抛出系统自带的或自定义的异常。

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#include <vector> 
#include <stdexcept>
#include <iostream> 
using namespace std; 
 
class Matrix 
{ 
private: 
    int rows; 
    int columns; 
    vector<double> elements; 
     
public: 
    Matrix(int rows, int columns) { 
        this->rows = rows; 
        this->columns = columns; 
        for (int i = 0; i < rows * columns;  ++ i) { 
            elements.push_back(0.0); 
        } 
    } 
     
    int size(int dimension) const { 
        switch (dimension) { 
        case 1: return rows; 
        case 2: return columns; 
        } 
        return 0; 
    } 
     
    double get(int row, int column) const; 
     
    void set(int row, int column, double value); 
     
    Matrix operator + (const Matrix & matrix2) const; 
}; 
 

class MatrixSizesDoNotMatchException{
	
};

double Matrix::get(int row, int column) const{
	if(row > this->rows || column > this->columns || row <= 0 || column <= 0)
		throw out_of_range("Index out of bound");
	return this->elements[(row-1)*this->columns+column-1];
}

void Matrix::set(int row, int column, double value){
	if(row > this->rows || column > this->columns || row <= 0 || column <= 0)
		throw out_of_range("Index out of bound");
	this->elements[(row-1)*this->columns+column-1] = value;
}

Matrix Matrix::operator +(const Matrix& matrix2) const{
	if((this->rows != matrix2.rows) || (this->columns != matrix2.columns))
		throw MatrixSizesDoNotMatchException();
	Matrix ret(this->rows, this->columns);
	for(int i=0; i<this->rows*this->columns; i++)
		ret.elements[i] = this->elements[i]+matrix2.elements[i];
	return ret;
}

Matrix read() { 
    int rows; 
    int columns; 
    cin >> rows >> columns; 
    Matrix matrix(rows, columns); 
    for (int i = 0; i < rows; ++ i) { 
        for (int j = 0; j < columns; ++ j) { 
            double value; 
            cin >> value; 
            matrix.set(i + 1, j + 1, value); 
        } 
    } 
    return matrix; 
} 
 
void print(const Matrix & matrix) { 
    int rows = matrix.size(1); 
    int columns = matrix.size(2); 
    cout << "(" << rows << "," << columns << ")" << endl; 
    for (int i = 0; i < rows; ++ i) { 
        for (int j = 0; j < columns; ++ j) { 
            cout << " " << matrix.get(i + 1, j + 1); 
        } 
        cout << endl; 
    } 
} 
 
void test1(const Matrix & matrix) { 
    for (int i = 0; i < 2; ++ i) { 
        int row; 
        int column; 
        cin >> row >> column; 
        try { 
            double value = matrix.get(row, column); 
            cout << "value = " << value << endl; 
        } 
        catch (out_of_range & ex) { 
            cout << "caught: out_of_range" << endl; 
        } 
    } 
} 
 
void test2(const Matrix & matrix) { 
    for (int i = 0; i < 2; ++ i) { 
        Matrix matrix2 = read(); 
        try { 
            matrix2 = matrix + matrix2; 
            print(matrix2); 
        } 
        catch (MatrixSizesDoNotMatchException & ex) { 
            cout << "caught: MatrixSizesDoNotMatchException" << endl; 
        } 
    } 
} 
 
int main() { 
    Matrix matrix = read(); 
    test1(matrix); 
    test2(matrix); 
}
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EXAMPLE INPUT
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2 3
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EXAMPLE OUTPUT
value = 2
caught: out_of_range
(2,3)
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caught: MatrixSizesDoNotMatchException
Donate? comment?