【C++】2.9异常处理

[1. 抛出异常](#1. 抛出异常)

[2. 栈展开](#2. 栈展开)

[3. 查找匹配代码](#3. 查找匹配代码)

应用示例

模拟发送函数

[4. 安全问题](#4. 安全问题)

[5. 异常规范](#5. 异常规范)

1. 抛出异常

异常抛出后，沿着调用链，在里层或外层都能被处理。
捕获 (catch) 规则：由作用链上类型匹配最近的捕获。

cpp 复制代码

int func() {
    int a; int b;
    cin >> a >> b;
    try {
        if (b == 0) {
            string s("divide by 0");
            throw s;
        } else {
            return a / b;
        }
    }
    catch (int s) {
        cout << s << endl;
    }
}

int main() {
    try {
        cout << func();
    }
    catch (const string& s) {
        cout << s << endl;
    }
    catch (...) {
        cout << "unknown" << endl;
    }
    return 0;
}

在函数中，若输入 1, 0，由于函数内最近的 catch 要求 int 类型，不匹配，因此继续向下抛出，到 main 函数中匹配 string 类型的捕获。
catch (...) 可以捕获任何类型的异常，作为程序的兜底，防止因为异常找不到匹配的 catch 而崩溃。

2. 栈展开

抛出异常后，由于后面的程序不执行，函数栈帧会不断销毁，直到找到最近的可接受该异常的处理代码。
若直到 main 函数都没找到可以 catch 的，程序就会直接报错。

3. 查找匹配代码

规则：多个 catch 匹配就选更近的；允许常量转为非常量；允许数组转为指针；允许子类转为父类。
在大型项目中，一般会选用子类转为父类的规则。

应用示例

cpp 复制代码

class basemod {
public:
    basemod(const string& errmsg, int id)
        :_errmsg(errmsg)
        , _id(id) {
    }
    virtual string what() const {
        return _errmsg;
    }
    int getid() const {
        return _id;
    }
protected:
    string _errmsg;
    int _id;
};

class Amod :public basemod {
public:
    Amod(const string& errmsg, int id, const string& data)
        :basemod(errmsg, id)
        , _data(data) { }
    virtual string what() const {
        string str = "Amod";
        str += _errmsg;
        str += "->";
        str += _data;
        return str;
    }
protected:
    string _data;
};

假设在这个项目中有 A 模块（发送模块）继承了基类。what 函数用于生成报错信息，id 用于存储报错值。

cpp 复制代码

catch (const basemod& b) {
    cout << b.what() << endl;
}

由于 what 是虚函数，因此不同的子类在通过基类引用捕获时，可以调用子类重写的 what 函数，生成不同的报错信息。

模拟发送函数

cpp 复制代码

void send() {
    string mes;
    cin >> mes;
    for (int i = 0; i < 2; i++) {
        try {
            if (rand() % 3 == 0) {
                throw Amod("网络不稳定", 102, mes);
            }
            if (rand() % 3 == 1) {
                throw Amod("不是对方好友", 103, mes);
            }
            cout << "成功" << endl;
            break;
        }
        catch (const basemod& b) {
            if (b.getid() == 102) {
                if (i == 1) throw;
                cout << "第" << i + 1 << "次尝试" << endl;
            } else {
                throw;
            }
        }
    }
}

假如我们发送可能遇到两种报错：网络不好以及不是对方好友。
网络不好就尝试重新发送，再不行才抛出；不是对方好友则直接抛异常。
因此执行循环，当没有报错直接 break，有报错则进入 catch (const basemod& b) 处理，并根据情况继续抛出。
同时，其它模块也可以继承基类，抛出对应的异常。

4. 安全问题

在抛出异常后，后面的代码不再执行，可能导致内存释放不会进行。
解决方式：使用智能指针。

5. 异常规范

C++98：如果一个函数不会抛出异常，就在声明后加 throw()（跟空括号）。
C++11：加 noexcept。
但由于 noexcept 可能与实际异常捕获冲突，且编译器不会严格检查，因此要避免写这种有冲突的代码。
同样，noexcept 可以检查这个函数是否会抛异常。

cpp 复制代码

cout << noexcept(func()) << endl;
int t = 0;
cout << noexcept(t++) << endl;

可能会抛异常的函数返回 0，否则返回 1。