一.异常的概念及使用
1.异常的概念
异常就是：
程序运行过程中发生了"不正常情况"，程序通过一种特殊机制，把错误信息传递出去，再由其他地方统一处理。
例如：
- 除数为 0
- 文件打开失败
- 内存申请失败
- 数组越界
- 网络连接失败
这些都属于异常情况。
没有异常时（传统方式）
比如：
调用：
这里的问题：
问题1：返回值可能冲突
比如：
结果也是：-1
到底是正常结果还是错误？
无法区分。
问题2：错误信息不够
返回：-1
无法知道：
- 哪个函数错了
- 为什么错
- 错误位置
- 怎么修复
只能查错误码。
C语言没有异常机制。
通常这样：
errno
系统错误编号。
例如：
2.异常的抛出和捕获
例如：
输出：捕获异常:10
throw执行后，后面的代码不会执行
例如：
输出：1
异常
当前调用链决定哪个catch处理异常
意思：
程序从当前函数开始向外层找。
例如：
输出:100
这叫异常传播
离throw最近且类型匹配的catch处理
例子：
输出：内部
如果内部类型不匹配：
继续向外传播
最终：外部
3.栈展开
正常函数调用：
异常发生：
程序不再正常返回。
当异常抛出后：
先检查当前函数有没有try
先看当前函数内部能不能处理。
例如：
输出：当前函数处理
当前函数没有catch
退出当前函数继续查找
调用：
发生：throw
查找：
输出：处理异常
这个过程就叫：
栈展开
沿调用栈不断退出。
退出函数时对象会析构 ,调用链创建对象都会销毁
输出：析构
捕获
异常退出也会释放资源。
类型不匹配继续向外找
如果：
则全部匹配
到main还没找到会调用标准库终止程序
例子：
输出可能：
找到catch以后程序继续执行
输出：处理
继续执行
继续的是：整个try-catch后面，不是回到 throw
4.查找匹配的处理代码
1.最常见情况：类型完全匹配
throw 什么类型，就用什么类型接。
如果不一致，继续向外传播。
2.有多个catch，选最近且匹配的
3.允许非const → const（权限缩小）
输出：成功
但是反方向不行：
因为权限放大了
4.数组→指针转换
数组允许退化成指针
输出：hello
发生数组退化
5.函数→函数指针转换
6.派生类异常可以用基类捕获
抛：
能捕获。
完整例子：
输出：除0
工程里：
统一：
处理所有异常。
这是标准写法。
7.catch(...) 捕获所有异常
一般main最后加catch(...)
匹配任意类型
输出：未知异常
但：
只能知道发生异常，不知道具体是什么异常
5.异常重新抛出
当前函数可能只能处理一部分异常，剩下的交给更外层统一处理。
语法:
这里没有对象。
表示：把当前正在处理的那个异常继续向外扔。
例子：
输出：内部处理
外部处理
为什么必须写 throw; 而不是 throw e;
表示：新抛出一个 e 的副本。
可能发生：
- 再拷贝一次
- 类型退化（对象切片）
结果：
叫：对象切片
正确：
表示：继续抛原来的异常对象
不会复制。
不会降级
重新抛出时会重新找catch
输出:最终处理
重新抛出时栈展开仍然发生
资源照样释放
6. 异常规范
一个函数会不会抛异常，能不能提前告诉调用者？
异常规范就是干这个的。
它本质上是一种：函数的异常承诺
告诉别人：
- 我不会抛异常
- 我可能抛哪些异常
- 调用我需不需要准备 catch
假设有函数：
调用者看到：
不知道
会不会抛异常？
抛什么异常？
要不要try？
于是有异常规范，提前说明；
例如：
表示：
保证不抛异常
C++98 的异常规范
语法：
函数后面：
1.throw()
表示：不会抛异常
表示：
这个函数保证不抛异常
如果违反：
程序结束
2.throw(type1,type2...)
表示：允许抛这些类型。
表示：
允许：
为什么淘汰？
因为太麻烦。维护困难
C++11 用 noexcept 简化
表示：保证不抛异常
调用者知道安全，不会异常
编译器不会严格检查 noexcept
可能编译通过
但运行：
结果：
程序结束
noexcept 还能作为运算符
作用：
检查表达式是否可能异常。
返回：
输出：1
说明：
不会抛。
析构函数默认就是 noexcept
默认等价：
所以：
通常：
二.标准库的异常
标准库没有把异常设计成杂乱的 throw int、throw "error"，而是设计了一套继承体系，统一用基类 std::exception 管理。
1.标准库异常继承结构
其中：
exception（根基类）
所有标准异常父类。
定义类似：
关键：
支持多态
2.what() 是干什么的
返回错误描述。
例如：
输出：数据库连接失败
发生动态绑定
实际上调用：
不是：
3.几个常见标准异常
bad_alloc（内存申请失败）
输出类似：
out_of_range（越界）
输出：
invalid_argument（参数错误）
输出：
