一、C++ 中的异常处理机制

• 基本原理：C++ 异常处理机制提供了一种在程序运行期间处理错误和异常情况的结构化方式。它基于 try、catch 和 throw 三个关键字来实现。当程序中出现异常情况时，可以使用 throw 表达式抛出一个异常对象，然后在可能捕获该异常的 try 块之后的 catch 块中进行处理。
• try 块：try 块中包含可能会抛出异常的代码。当 try 块中的代码执行时，如果发生了异常，程序的执行流程会立即跳转到相应的 catch 块中进行处理，try 块中剩余的代码将不会被执行。
• catch 块：catch 块用于捕获和处理由 try 块中抛出的异常。一个 try 块可以跟多个 catch 块，每个 catch 块可以捕获特定类型的异常。当异常被抛出时，程序会按照 catch 块出现的顺序依次检查每个 catch 块，找到与抛出的异常类型匹配的第一个 catch 块，并执行其中的代码来处理异常。
• 异常对象：throw 表达式抛出的异常可以是任何类型的对象，通常建议使用自定义的异常类来表示不同类型的异常情况。异常对象可以携带有关异常的详细信息，例如错误代码、错误消息等，以便在 catch 块中进行更准确的处理。

格式： 

try
{// 保护代码
}
catch( ExceptionName1 e1 )//第一种异常
{// catch 块
}
catch( ExceptionName2 e2 )//第二种异常
{// catch 块
}
catch( ExceptionName3 eN )//第三种异常
{// catch 块
}

我们把会抛出异常的代码放到try代码块里面，再用catch关键字捕获异常。如下：

#include <iostream>
using namespace std;
double division(double a, double b)
{try{if (b == 0){throw "出现了除数为0的错误";//throw关键字抛出错误类型 const char*}}catch (const char* error_string)//捕获const char*类型的错误{cout << error_string << endl;//打印它}return (a / b);
}
int main()
{cout << division(1, 0);
}

二、应该使用异常处理的情况

• 函数可能无法完成其预定任务时：例如一个函数用于打开一个文件并读取其中的数据，但如果文件不存在或者无法打开，就可以抛出一个异常来通知调用者该操作失败，而不是返回一个特殊的错误码。
• 资源分配失败时：当使用 new 运算符动态分配内存失败时，会抛出 bad_alloc 异常。同样，在使用其他资源（如网络连接、数据库连接等）时，如果资源分配或初始化失败，也可以通过异常来处理。
• 库函数或第三方代码中的错误：当调用库函数或第三方代码时，如果它们内部发生了错误并通过异常来通知调用者，那么在调用这些函数的代码中就需要使用异常处理来捕获和处理这些异常，以保证程序的稳定性。
• 逻辑错误或违反前置条件时：如果函数的参数不符合预期的前置条件，或者程序执行到某个逻辑上不应该出现的情况时，可以抛出异常来表示程序的状态异常。

三、异常处理的优点

• 分离错误处理代码和正常业务逻辑：使得代码的结构更加清晰，正常的业务逻辑可以专注于实现功能，而错误处理逻辑则集中在 catch 块中，提高了代码的可读性和可维护性。
• 增强程序的健壮性：能够及时捕获和处理运行时出现的各种异常情况，避免程序因未处理的异常而崩溃，使程序更加稳定可靠。
• 提供了一种统一的错误处理机制：无论异常在程序的哪个层次或哪个函数中抛出，都可以通过异常处理机制将其传递到合适的地方进行处理，使得整个程序的错误处理更加一致和规范。
• 便于错误信息的传递和处理：异常对象可以携带详细的错误信息，使得在 catch 块中可以根据具体的异常类型和错误信息进行更有针对性的处理，例如向用户显示友好的错误提示，或者记录详细的错误日志等。

四、异常处理的缺点

• 性能开销：异常处理机制在一定程度上会影响程序的性能。当抛出异常时，程序需要进行一些额外的操作来查找匹配的 catch 块，这可能会导致一定的时间开销。在一些对性能要求极高的场景中，可能需要谨慎使用异常处理。
• 增加代码复杂性：如果过度使用异常处理或者异常处理不当，可能会导致代码变得复杂难以理解。例如，过多的 try 和 catch 块嵌套会使代码的执行流程难以跟踪，增加了代码的维护难度。
• 异常安全问题：在使用异常处理时，需要特别注意资源的释放和对象的状态管理，以确保程序在发生异常后仍然处于一个合理的状态。如果处理不当，可能会导致资源泄漏、对象状态不一致等问题。