异常

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异常

异常处理方式

调用`abort()`或`exit()`

abort()函数
- 是
exit()函数
- 基本同上
abort()与exit()区别
- abort()
  - 是否刷新文件缓冲区取决于实现
  - 会向标准错误流
- exit()
  - 会刷新文件缓冲区
  - 不会显示信息
一些额外补充
- 标准错误流：即cerr使用的错误流
- 文件缓冲区：用于存储读写到文件中的数据的内存区域

返回错误码

通过函数的返回值来指出问题，该方式更灵活

异常机制（`throw-catch`）

通过抛出异常

使用

举例

try {
    throw "error1";  // 异常类型可以是字符串或其他C++类型，通常为类类型
}
catch (const char *s) {
    // ...
}

原理
- throw语句导致程序沿函数调用序列后退，即栈解退，直到找到包含try块的函数
- 栈解退（unwinding the stack）
  - 与函数调用的返回有点像但并不同
  - 返回值会返回到调用它的函数，这个过程会释放函数有关的栈（如自动变量），以此类推
  - 栈解退也释放栈，但不会在释放栈的第一个返回地址后停止，而是继续释放栈，直到找到一个位于try块中的返回地址随后，控制权将转到块尾的异常处理程序，而不是后面的第一条语句如果没有找到这样的处理程序（try块），默认情况下程序将异常终止
- 临时拷贝
  - 引发异常时总是创建一个临时拷贝，即使异常规范和catch块中指定的是引用
  - catch块一般使用引用类型的原因并非提高效率（无法做到），而是让其可以执行派生类对象

异常类

传递对象好处

通常引发异常的函数会传递一个对象，优点：

可以使用不同的异常类型区分不同的异常
对象可以携带信息，程序员可以根据这些信息来判断异常原因
对象可以携带信息，catch块可以根据这些信息来决定采取什么样的措施
- 比如
```
try {
    // ...
}
catch (Error1 &e){
    // ...
}
catch (Error2 &e){
    // ...
}
```

exception类（exception头文件）

头文件exception（异常类）

头文件exception/exception.h或except.h，定义了exception类

C++可以把它用作其他异常类的基类，C++库也定义了很多基于exception的异常类型（派生类）

头文件stdexcept（标准异常类）

头文件stdexcept定义了其他几个异常类

logic_error，逻辑错误，描述典型的逻辑错误（基于exception类的派生类，其又派生出许多其他类）
- domain_error，定义域错误，可以让函数在参数不再定义域之间是返回domain_error异常
- invalid_argument，无效的参数，可以指出给函数传递了一个意料外的值
- length_error，空间不足，可以指出没有足够的空间来执行所需的操作
- out_of_bounds，索引错误，可以用于指示索引错误
runtime_error，运行阶段错误，通常是可能在运行期间发生但难以预计和防范的错误（基于exception类的派生类，其又派生出许多其他类）
- range_error，非上下的溢出错误
- overflow_error，上溢出错误
- underflow_error，下溢出错误

bad_alloc异常和头文件new

对于使用new导致的内存分配问题，C++最新处理方式是让new引发bad_alloc异常

头文件new包含bad_alloc类的声明（定位new也是这个头文件），该异常类也是从exception类公有派生而来的

空指针和new

很多代码都是在new在失败时返回空指针时编写的，C++标准也提供了一种在失败时返回空指针的new

使用：
- 例如int *pi = new (std::nothrow) int;
- 例如int *pa = new (std::nothrow) int[500];

异常规范和C++11

简概
- 异常规范（exception specification）是C++98新增的一项功能，但C++11摒弃了
- 异常规范有些缺点，比如函数引发了异常规范中没有的异常时，其机制会导致处理起来比较麻烦
作用
- 告诉用户可能需要使用try块。然而这项工作也可以使用注释轻松完成
- 让编译器添加执行运行阶段检查的代码，检查是否违反了异常规则。但这很难检查得到
使用
- 例如double harm(double a) throw(bad_thing);，表示可能会抛出bad_thing类型的错误
- 例如double marm(double) throw();，表示不会抛出错误

noexcept

作用
- 虽然C++11抛弃了异常规范，但还支持另一种异常规范：noexcept关键字能指出某函数不会引发异常
写法
- 例如：double marm() noexcept;

意外异常、未捕获异常、默认行为

简概

异常被引发后，在两种情况下回引发问题

在带异常规范的函数中引发，则必须与规范列表中的某种异常匹配，否则称为意外异常
如果异常不是在函数中引发（或则没有异常规范），则必须捕获它，否则该异常被称为未捕获异常

未捕获异常

未捕获异常会调用函数terminate()，默认情况下，terminate()调用abort()导致程序异常终止

但可以用set_terminate()修改terminate()的默认行为（这两个函数都在头文件exception中被声明）

方法

  typedef void (*terminate_handler)();
  terminate_handler set_terminate(terminate_handler f) throw(); 		// C++98，异常规范语法
  terminate_handler set_terminate(terminate_handler f) noexcept; 		// C++11，另一种异常规范
  void terminate();													// C++98
  void terminate() noexcept;											// C++11，另一种异常规范

意外异常

情况与未捕获异常相似，会先调unexpected()函数，默认行为为程序异常终止

但可以用set_unexpected()修改unexpected()的默认行为（这两个函数都在头文件exception中被声明）

方法

  typedef void (*unexpected_handler)();
  unexpected_handler set_unexpected(unexpected_handler f) throw(); 	// C++98，异常规范语法
  unexpected_handler set_unexpected(unexpected_handler f) noexcept; 	// C++11，另一种异常规范
  void unexpected();													// C++98
  void unexpected() noexcept;											// C++11，另一种异常规范

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