【C++】异常处理之throw、catch、try、局部资源管理、标准异常库

一、抛出异常

异常处理机制两个主要成分：

异常的鉴定与发出；
异常的处理方式。

C++通过throw表达式产生异常：

cpp 复制代码

inline void Triangular_iterator::
check_integrity()
{
	if(_index>=Triangular::max_elems)
	{
		throw iterator_overflow(_index, Triangular::_max_elems);
		if(_index >= Triangular::elems.size())
		{
			Triangular::gen_elemts(_index+1);
		}
	}
}

//换个方式：明确指出被抛出的对象名称
if(_index>=Triangular::max_elems)
{
	iterator_overflow ex(_index,Triangular::_max_elems);
	throw ex;
}

异常对象

最简单的异常对象可以设计为：整数或字符串：

cpp 复制代码

throw 42;
throw "panic:no buffer!";

异常类

大部分时候，被抛出的异常都属于特定的异常类：

cpp 复制代码

class iterator_overflow{
public:
	iterator_overflow(int index,int max):_index(index),_max(max){}

	int index(){return _index;}
	int max(){return _max;}
	
	void what_happened(ostream &os=cerr)
	{
		os<<"Internal error:current index "<<_index
		  <<" exceeds maximum bound: "<<_max;
	}
	
private:
	int _index;
	int _max;
};

二、捕获异常

catch子句

由三部分组成：

关键字catch；
小括号内的一个类型或对象；
大括号内的一组语句（用以处理异常）。

cpp 复制代码

extern void log_message(const char*);
extern string err_messages[];
extern ostream log_file;

bool some_function()
{
	bool status = true;
	
	catch(int errno)
	{
		log_message(err_messages[errno];
		status = false;
	}
	
	catch(const char *str)
	{
		log_message(str);
		status = false;
	}
	
	catch(iterator_overfloww &iof)
	{
		iof.what_happened(log_file);
		status = false;
	}
	
	return status;
}

//逐个处理
throw 42;
throw "panic:no buffer!";
throw iterator_overflow(_index,Triangular::_max_elems);

有时候我们可能无法完成异常的完整处理。在记录信息之外，我们或许需要重新抛出异常，以寻求其他catch子句的协助：

cpp 复制代码

catch(iterator_overflow &iof)
{
	log_message(iof.what_happened());
	
	//重新抛出异常，另一个catch子句来接手处理
	throw;//甚至只可以出现在catch子句中
}

捕获任何类型的异常：catch(...)

cpp 复制代码

catch(...)
{
	log_message("exception of unknown type");
	//清理后退出
}

三、提炼异常

try块

try语句块用来处理异常，try语句块以关键字try开始，以一个或多个catch子句结束，try语句块中代码抛出的异常通常会被某个catch子句处理；
当函数的try块发生某个异常，但没有相应的catch子句将它捕获，此函数便会转到terminate的标准库函数，terminate会终止当前进程的执行，由异常处理机制接管，沿着"函数调用链"一路回溯，搜寻符合条件的catch子句。

cpp 复制代码

bool has_elem(Triangular_iterator first, Triangular_iterator last, int elem)
{
	bool status = true;
	try
	{
		while(first != last)
		{
			if(*first == elem)
			{
				return status;
			}
			++first;
		}
	}
	catch(iterator_overflow &iof)
	{
		log_message(iof.what_happened());
		iog_message("check if iterators address same container");
	}
	//try块内的程序代码执行时，如果有任何异常抛出，
	//只捕获其中类型为iterator_overflow的异常。
	status = false;
	return status;
}

四、局部资源管理

函数执行之初所分配的资源不一定最终会被释放掉。

解决：资源管理的手法（在初始化阶段即进行资源请求）

cpp 复制代码

#include<memory>

void f()
{
	auto_ptr<int>p(new int);
	MutexLock m1(m);
	process(p);
	//p和m1的析构函数在此被悄悄调用
}

auto_ptr

标准类模板：自动删除通过new表达式分配的对象。

auto_ptr将*运算符和->运算符予以重载，方式类似迭代器类那样，我们得以像使用一般指针一样地使用auto_ptr对象：

cpp 复制代码

auto_ptr<string>aps(new string("vermeer"));
string *ps=new string("vermmer");
if((aps->size()==ps->size())&&(*aps==*ps))
//...

五、标准异常

参考：C++标准异常库、编写自己的异常类

自己编写的异常类继承给exception基类：

所有的异常类都有一个what()方法，返回const char* 类型，描述异常信息；
可被任何"打算捕获抽象基类exception"的程序代码所捕获。