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这里就聊聊动态抛出时,大家经常会感到困惑不解的一个问题,为什么我的动态抛出捕捉不到?
你写的代码可能是这样的:
c
class MyExceptionBase { };
class MyExceptionDerived
: public MyExceptionBase { };
void f(MyExceptionBase& e)
{
throw e;
}
int main()
{
MyExceptionDerived e;
try {
f(e);
} catch (const MyExceptionDerived& e) {
std::cout << "handle MyExceptionDerived"
<< std::endl;
} catch (...) {
std::cout << "handle unknow exception"
<< std::endl;
}
return 0;
}
一顿操作猛如虎,写的时候满心欢喜,结果编译运行是这样:
handle unknow exception
代码本意是希望输出 handle MyExceptionDerived
,也就是需要捕捉到 MyExceptionDerived 类型的异常信号,但是异常捕获并没有按照预期地工作。catch (const MyExceptionDerived& e)
这条捕获语句没有被执行,取而代之的是 catch (...)
语句被执行,捕获到的是未知的异常信号。
问题出在哪呢?
在 f() 函数的 throw e;
语句中,抛出的对象的类型是由表达式 e 的静态类型(MyExceptionBase&)决定的,而不是它的动态类型(MyExceptionDerived)。实际抛出的异常类型是 MyExceptionBase
,捕获到的异常类型也就是 MyExceptionBase
,而不是 MyExceptionDerived
。
因此,如果你希望抛出的异常能够表现出多态性(即能够根据它的实际类型进行捕获),你需要使用其它方法来抛出异常。
这里提到的静态类型和动态类型,是依据编译器是否能确定的类型来划分。静态类型,是编译时就能确定的类型。动态类型,由程序在运行时决定的,可以在运行时改变。
何以破解?
多态性和虚函数密不可分,抛出异常时不妨从虚函数这块入手,抛出异常的动作改由虚函数实现,修改如下:
arduino
class MyExceptionBase
: public std::exception {
public:
virtual void raise() {
throw *this;
}
};
class MyExceptionDerived
: public MyExceptionBase {
public:
virtual void raise() {
throw *this;
}
};
void f(MyExceptionBase& e)
{
// ...
e.raise();
}
// ...
修改后的代码和之前的代码区别于,在异常信号类定义里添加了虚函数 raise(),用于在 f() 函数内调用并动态抛出异常。
因为 raise() 是虚函数,所以通过对象调用这个方法时,实际调用的实现是基于对象的动态类型(实例化时依据的类型)决定。
对象的实例化类型是 MyExceptionBase,则调用的 raise() 就是 MyExceptionBase 类内的实现;对象的实例化类型是 MyExceptionDerived,则调用的 raise() 就是 MyExceptionDerived 类内的实现。
实际运行结果是:
handle MyExceptionDerived
这次的运行结果已经符合预期。
虚函数的使用只能通过对象指针吗?
看着看着,部分读者朋友不禁有个疑问,「为什么以往调用虚函数时都是使用对象指针,而这里的代码却在用引用类型,引用类型也能调用虚函数?」
反过来问,为了体现类的动态特性必须要使用对象指针吗?
这可是妥妥的误区啊。虚函数的实际调用依赖于类的虚函数表,和对象指针没有必然联系。虚函数表的地址保存在对象内部属性中,只要能访问该属性,通过该地址就能调用实际的虚函数实现,也就是决定执行哪个具体的函数。
笔者八戒在之前的文章中也聊过虚函数的原理,感兴趣的同学可关注我查看更多内容。