在C++中，异常处理是一种用于处理程序运行过程中可能出现的错误或异常情况的机制。通过使用异常处理，可以确保程序在遇到错误时能够优雅地恢复或退出，而不是直接崩溃。C++中的异常处理主要通过try, catch, throw关键字来实现。
基本概念
try块：用于包裹可能会抛出异常的代码段。catch块：用于捕获并处理由try块中抛出的异常。throw语句：用于显式地抛出一个异常。
基本语法
try {// 可能会抛出异常的代码
} catch (ExceptionType1& e1) {// 处理ExceptionType1类型的异常
} catch (ExceptionType2& e2) {// 处理ExceptionType2类型的异常
} catch (...) {// 捕获所有未被捕获的异常
}示例代码
抛出异常
#include <iostream>
#include <stdexcept> // 包含标准异常类void checkAge(int age) {if (age < 0 || age > 120) {throw std::invalid_argument("年龄不在合理范围内");}
}int main() {try {int age = -5;checkAge(age);} catch (const std::invalid_argument& e) {std::cerr << "捕获到异常: " << e.what() << std::endl;} catch (...) {std::cerr << "未知异常" << std::endl;}return 0;
}自定义异常类
除了使用标准库提供的异常类外，还可以定义自己的异常类。
#include <iostream>
#include <exception>class AgeException : public std::exception {
private:const char* message;
public:AgeException(const char* msg) : message(msg) {}const char* what() const noexcept override {return message;}
};void checkAge(int age) {if (age < 0 || age > 120) {throw AgeException("年龄不在合理范围内");}
}int main() {try {int age = -5;checkAge(age);} catch (const AgeException& e) {std::cerr << "捕获到自定义异常: " << e.what() << std::endl;} catch (...) {std::cerr << "未知异常" << std::endl;}return 0;
}异常处理的最佳实践
- 避免过度使用异常：异常处理有性能开销，不应用于控制正常的程序流程。
- 捕获具体的异常：尽量捕获具体的异常类型，而不是捕获所有异常，这样可以更好地处理特定的情况。
- 资源管理：使用RAII（Resource Acquisition Is Initialization）原则，确保资源在异常情况下也能正确释放。例如，使用智能指针来管理动态分配的内存。
- 异常安全：确保函数在抛出异常后不会导致资源泄漏或数据损坏。常见的异常安全级别包括：
- 基本保证：在异常发生后，对象处于有效状态，但可能不满足预期的状态。
- 强保证：在异常发生后，对象保持事务一致性，即要么完全成功，要么完全回滚。
- 不抛出保证：函数承诺不会抛出任何异常。
通过合理使用异常处理，可以使程序更加健壮和可靠。
