【C++上层应用】1. 异常处理

• 异常是程序在执行期间产生的问题，比如编译报错、链接错误等。

【 1. C++的标准异常 】

• C++ 提供了一系列标准的异常，定义在std命名空间中，我们可以在程序中使用这些标准的异常。它们是以父子类层次结构组织起来的，如下所示：
  

• 下表是对上面层次结构中出现的每个异常的说明：

【 2. 异常转移处理 】

• 异常提供了一种转移程序控制权的方式。C++ 异常处理涉及到三个关键字：try、catch、throw。

2.1 throw 抛出异常

• throw 关键字后面的语句可以是任意的表达式，表达式结果的类型决定了抛出的异常的类型。
• 可以利用 throw 关键字在代码块中的任何地方抛出异常。
• 实例：在代码除以零时抛出异常，被抛出的异常的类型是 const char *。

double division(int a, int b)
{
   if( b == 0 )
   {
      throw "Division by zero condition!";
   }
   return (a/b);
}

2.2 try 捕获异常

• try 块中放置可能抛出异常的代码（该代码被称为 保护代码）。
• 捕获异常通常需要 联合使用 try 和 catch 关键字。如果 try 块在不同的情境下会抛出不同的异常，这个时候可以尝试罗列多个 catch 语句，用于捕获不同类型的异常。
• 使用 try 和 catch 语句的语法如下所示：

try
{
   // 保护代码
}
catch( ExceptionName e1 )
{
   // catch 块
}
catch( ExceptionName e2 )
{
   // catch 块
}
catch( ExceptionName eN )
{
   // catch 块
}

2.3 catch 捕获异常

• catch 块跟在 try 块后面，用于捕获异常。我们可以 指定想要 catch 捕捉的异常类型，是由 catch 关键字后的括号内的异常类型声明决定的。

try
{
   // 保护代码
}
catch( ExceptionName e )
{
  // 处理 ExceptionName 异常的代码
}

• 上面的代码会捕获一个类型为 ExceptionName 的异常。如果我们想让 catch 块能够处理 try 块抛出的任何类型的异常，则必须在异常声明的括号内使用省略号 …，如下所示：

try
{
   // 保护代码
}
catch(...)
{
  // 能处理任何异常的代码
}

2.4 实例

• 抛出一个除以零的异常，并在 catch 块中捕获该异常。
  由于我们抛出了一个类型为 const char* 类型的异常 “Division by zero condition!”，因此，当捕获该异常时，我们必须在 catch 块中使用 const char*。当上面的代码被编译和执行时，它会产生下列结果：

#include <iostream>
using namespace std;

double division(int a, int b)
{
   if( b == 0 )
   {
      throw "Division by zero condition!";
   }
   return (a/b);
}

int main ()
{
   int x = 50;
   int y = 0;
   double z = 0;

   try
   {
     z = division(x, y);
     cout << z << endl;
   }
   catch (const char* msg)
   {
     cerr << msg << endl;
   }

   return 0;
}

【 3. 定义新的异常 】

• 我们可以通过 继承和重载 exception 类来定义新的异常。
• 实例：在这里，what() 是异常类提供的一个公共方法，它已被所有子异常类重载。这将返回异常产生的原因。

#include <iostream>
#include <exception>
using namespace std;

struct MyException : public exception
{
  const char * what () const throw ()
  {
    return "C++ Exception";
  }
};

int main()
{
  try
  {
    throw MyException();
  }
  catch(MyException& e)
  {
    std::cout << "MyException caught" << std::endl;
    std::cout << e.what() << std::endl;
  }
  catch(std::exception& e)
  {
    //其他的错误
  }
}