程序中的錯誤分為編譯時的錯誤和運行時的錯誤。編譯時的錯誤主要是語法錯誤,比如:句尾沒有加分號,括號不匹配,關鍵字錯誤等,這類錯誤比較容易修改,因為編譯系統會指出錯誤在第幾行,什麼錯誤。而運行時的錯誤則不容易修改,因為其中的錯誤是不可預料的,或者可以預料但無法避免的,比如內存空間不夠,或者在調用函數時,出現數組越界等錯誤。如果對於這些錯誤沒有采取有效的防范措施,那麼往往會得不到正確的運行結果,程序不正常終止或嚴重的會出現死機現象。我們把程序運行時的錯誤統稱為異常,對異常處理稱為異常處理。C++中所提供的異常處理機制結構清晰,在一定程度上可以保證程序的健壯性。
C++中處理異常的過程是這樣的:在執行程序發生異常,可以不在本函數中處理,而是拋出一個錯誤信息,把它傳遞給上一級的函數來解決,上一級解決不了,再傳給其上一級,由其上一級處理。如此逐級上傳,直到最高一級還無法處理的話,運行系統會自動調用系統函數terminate,由它調用abort終止程序。這樣的異常處理方法使得異常引發和處理機制分離,而不在同一個函數中處理。這使得底層函數只需要解決實際的任務,而不必過多考慮對異常的處理,而把異常處理的任務交給上一層函數去處理。
C++的異常處理機制有3部分組成:try(檢查),throw(拋出),catch(捕獲)。把需要檢查的語句放在try模塊中,檢查語句發生錯誤,throw拋出異常,發出錯誤信息,由catch來捕獲異常信息,並加以處理。一般throw拋出的異常要和catch所捕獲的異常類型所匹配。異常處理的一般格式為:
try
{
被檢查語句
throw 異常
}
catch(異常類型1)
{
進行異常處理的語句1
}
catch(異常類型2)
{
進行異常處理的語句2
}
...
下面我們用示例演示一下異常處理:
1 #include "stdafx.h" 2 #include <iostream> 3 4 template <typename T> 5 T Div(T x,T y) 6 { 7 if(y==0) 8 throw y;//拋出異常 9 return x/y;10 }11 12 int main()13 {14 int x=5,y=0;15 double x1=5.5,y1=0.0;16 try17 {18 //被檢查的語句19 std::cout<<x<<"/"<<y<<"="<<Div(x,y)<<std::endl;20 std::cout<<x1<<"/"<<y1<<"="<<Div(x1,y1)<<std::endl;21 }22 catch(int)//異常類型23 {24 std::cout<<"除數為0,計算錯誤!"<<std::endl;//異常處理語句25 }26 catch(double)//異常類型27 {28 std::cout<<"除數為0.0,計算錯誤!"<<std::endl;//異常處理語句29 }30 31 return 0;32 }
結果:
看了上述的示例代碼,也許有人會問,第二個雙精度類型的除法計算也應該拋出異常才對啊,在實際的運行過程中並非如此,其實該雙精度類型除法函數根本沒有被執行過。以上程序的執行規程為:調用函數Div(x,y)時發生異常,由函數Div中的語句"throw y"拋出異常,並不在往下執行return x/y,接著catch捕獲int類型的異常並處理異常,最後直接執行"return 0"。因此函數Div(x1,y1)和catch(double){}模塊根本沒有被執行。如果,我們把y的值改為1,則結果就變成為:
如果在執行try語句模塊時,沒有發生異常,則catch語句塊不起作用,流程轉到其後的語句繼續執行。從上述兩個結果中可知第一次throw拋出的int類型所以找到處理該類型的catch,而第二次是拋出double類型所找到的是處理double類型的catch。
下面對異常處理補充幾點:(1)try和catch塊中必須要用花括號括起來,即使花括號內只有一個語句也不能省略花括號;(2)try和catch必須成對出現,一個try_catch結果中只能有一個try塊,但可以有多個catch塊,以便與不同的異常信息匹配;(3)如果在catch塊中沒有指定異常信息的類型,而用刪節號"...",則表示它可以捕獲任何類型的異常信息;(4)如果throw不包括任何表達式,表示它把當前正在處理的異常信息再次拋出,傳給其上一層的catch來處理;(5)C++中一旦拋出一個異常,如果程序沒有任何的捕獲,那麼系統將會自動調用一個系統函數terminate,由它調用abort終止程序;
最後還是一樣,我將用一個示例來總結一下今天所講的內容(開發工具:vs2010):
View Code
1 #include "stdafx.h" 2 #include <iostream> 3 4 template <typename T> 5 T Div(T x,T y) 6 { 7 if(y==0) 8 throw y;//拋出異常 9 return x/y;10 }11 12 int main()13 {14 int x=5,y=1;15 double x1=5.5,y1=0.0;16 try17 {18 //被檢查的語句19 std::cout<<x<<"/"<<y<<"="<<Div(x,y)<<std::endl;20 std::cout<<x1<<"/"<<y1<<"="<<Div(x1,y1)<<std::endl;21 }22 catch(...)//捕獲任意類型異常23 {24 try25 {26 std::cout<<"任意類型異常!"<<std::endl;27 throw;//拋出當前處理異常信息給上一層catch28 }29 catch(int)//異常類型30 {31 std::cout<<"除數為0,計算錯誤!"<<std::endl;//異常處理語句32 }33 catch(double)//異常類型34 {35 std::cout<<"除數為0.0,計算錯誤!"<<std::endl;//異常處理語句36 }37 38 }39 40 return 0;41 }結果: