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【C++】异常,你了解了吗?

钵仔糕的波波仔 2023-04-26 阅读 118

在之前的C语言处理错误时,会通过assert和错误码的方式来解决,这导致了发生错误就会直接把程序关闭,或者当调用链较长时,就会一层一层的去确定错误码,降低效率,所以c++针对处理错误,出现了异常,一起来学习!

 

目录

1.C++异常的出现

C语言中处理错误的方式

C++异常概念

2.异常的抛出和匹配原则   

3.在函数调用链中异常栈展开匹配原则

4.异常的特殊类型匹配(异常体系)

5.异常安全

6.异常的优缺点

总之,利大于弊


1.C++异常的出现

C语言中处理错误的方式

1.终止程序,如assert,缺陷:用户难以接受。如发生内存错误,除0错误时就会终止程序。

2. 返回错误码,缺陷:需要程序员自己去查找对应的错误。如系统的很多库的接口函数都是通

过把错误码放到errno中,表示错误实际中C语言基本都是使用返回错误码的方式处理错误,部分情况下使用终止程序处理非常严重的错误。

C++异常概念

  异常是一种处理错误的方式,当一个函数发现自己无法处理的错误时就可以抛出异常,让函数的

直接或间接的调用者处理这个错误。

throw: 当问题出现时,程序会抛出一个异常。这是通过使用 throw 关键字来完成的。

catch: 在您想要处理问题的地方,通过异常处理程序捕获异常.catch 关键字用于捕获异

常,可以有多个catch进行捕获

try: try 块中的代码标识将被激活的特定异常,它后面通常跟着一个或多个 catch 块。  

如果有一个块抛出一个异常,捕获异常的方法会使用 try catch 关键字。try 块中放置可能抛

出异常的代码,try 块中的代码被称为保护代码。

如果正常执行,没有发生异常,那就和try-catch没有关系了,就会正常进行。


 2.异常的抛出和匹配原则   

5. 实际中抛出和捕获的匹配原则有个例外,并不都是类型完全匹配,可以抛出的派生类对象,

使用基类捕获,这个在实际中非常实用,后面会详细讲解。

异常规范:

// C++11 中新增的 noexcept ,表示不会抛异常

thread () noexcept ;

thread ( thread && x ) noexcept ;


3.在函数调用链中异常栈展开匹配原则

4. 找到匹配的catch子句并处理以后,会继续沿着catch子句后面继续执行。      


4.异常的特殊类型匹配(异常体系)

实际使用中很多公司都会自定义自己的异常体系进行规范的异常管理,因为一个项目中如果大家

随意抛异常,那么外层的调用者基本就没办法玩了,所以实际中都会定义一套继承的规范体系。

这样大家抛出的都是继承的派生类对象,捕获一个基类就可以了。

这就有了用子类抛异常,父类来捕获异常。什么意思呢?来看例子:

5.异常安全

1.构造函数完成对象的构造和初始化,最好不要在构造函数中抛出异常,否则可能导致对象不

完整或没有完全初始化

2.析构函数主要完成资源的清理,最好不要在析构函数内抛出异常,否则可能导致资源泄漏(内

存泄漏、句柄未关闭等)

3.C++中异常经常会导致资源泄漏的问题,比如在new和delete中抛出了异常,导致内存泄

漏,在lock和unlock之间抛出了异常导致死锁,C++经常使用RAII来解决以上问题,关于RAII

会在智能指针进行讲解。(我们下期再见)


6.异常的优缺点

优点:

1. 异常对象定义好了,相比错误码的方式可以清晰准确的展示出错误的各种信息,甚至可以包含堆栈调用的信息,这样可以帮助更好的定位程序的bug

2. 返回错误码的传统方式有个很大的问题就是,在函数调用链中,深层的函数返回了错误,那

么我们得层层返回错误,最外层才能拿到错误。但C++的异常可以直接跳转到捕获异常的位置。

错误码返回要层层判断,当前遇到错误,返回上一层要判断返回的错误码。

缺点:

1. 异常会导致程序的执行流乱跳,并且非常的混乱,并且是运行时出错抛异常就会乱跳。这会

导致我们跟踪调试时以及分析程序时,比较困难。

2. 异常会有一些性能的开销。当然在现代硬件速度很快的情况下,这个影响基本忽略不计。

3. C++没有垃圾回收机制,资源需要自己管理。有了异常非常容易导致内存泄漏、死锁等异常

安全问题。这个需要使用RAII来处理资源的管理问题。学习成本较高。

总之,利大于弊!

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