C++ 异常处理：如何使用 try、catch、throw

一、概述

在 C++中，异常处理是一种重要的编程技术，用于处理程序运行过程中可能出现的意外情况。异常处理通过使用 try、catch 和 throw 关键字来实现。这些关键字共同协作，帮助程序员在发生错误时，更好地控制程序的流程，并优雅地处理错误。

二、关键词解释

1. throw

throw 关键字用于抛出一个异常。当程序中出现某种异常情况时，可以使用 throw 关键字抛出一个异常。

例如：throw "File not found";

2. catch

catch 关键字用于捕获并处理异常。它通常与 try 块一起使用，以捕获 try 块中抛出的异常。

例如：

try {      // some code that may throw an exception  } catch (const char* msg) {      // handle the exception  }

3. try

try 块用于标记可能会抛出异常的代码。这些可能会抛出异常的代码被放在 try 块中，而 catch 块则用于捕获并处理这些异常。

例如：

try {      // some code that may throw an exception  } catch (const char* msg) {      // handle the exception  }

三、异常处理流程

当程序执行到 try 块中的代码时，如果发生异常，程序会立即跳转到与该异常类型匹配的 catch 块。

catch 块会捕获并处理异常。处理通常包括记录错误信息、恢复程序状态或提供一种方式让程序继续执行。

如果在 try 块中抛出了一个异常，并且没有与该异常匹配的 catch 块，程序将会终止。

可以使用多个 catch 块来处理不同类型的异常。每个 catch 块处理一种特定类型的异常。例如：

try {      // some code that may throw different types of exceptions  } catch (const char* msg) {      // handle one type of exception  } catch (int msg) {      // handle another type of exception  } catch (...) {      // handle any other exception that hasn't been caught yet  }

四、示例代码

下面是一个简单的 C++程序，演示了如何使用异常处理：

#include <iostream>  #include <stdexcept>  using namespace std;
int main() {    try {        int x = 0;        cout << "Enter a number: ";        cin >> x;        if (cin.fail()) {            throw invalid_argument("Invalid input");        }        cout << "Number entered: " << x << endl;    }    catch (const char* msg) {        cout << "Invalid argument: " << msg << endl;    }    catch (...) {        cout << "Unknown error" << endl;    }    system("pause");    return 0;}

五、C++标准的异常

C++提供了一系列标准的异常，定义在<exception>头文件中。这些异常以父子类层次结构组织起来，可以在程序中使用这些标准异常。以下是一些常见的标准异常：

• std::exception：所有标准 C++异常的父类。

• std::bad_alloc：通过 new 运算符抛出的异常。

• std::bad_cast：通过 dynamic_cast 抛出的异常。

• std::bad_typeid：通过 typeid 运算符抛出的异常。

• std::logic_error：可以通过读取代码来检测到的异常。

• std::domain_error：当使用了无效的数学域时抛出的异常。

• std::invalid_argument：当使用了无效的参数时抛出的异常。

• std::runtime_error：不可以通过读取代码来检测到的异常。

注意：

异常处理应该尽可能精确。尝试只捕获你知道可能会发生的异常，而不是捕获所有可能的异常。如果你不知道可能会发生什么异常，可以使用“catch (...)”来捕获所有异常。

不要忽视异常。如果可能，处理异常并提供有用的反馈信息。否则，用户可能会感到困惑或不知所措。

小心使用异常处理。过度使用异常处理可能会使代码难以理解和维护。只有当常规程序控制无法处理错误时，才应该使用异常处理。

在设计和实现程序时，应该考虑到可能会发生的错误和异常情况。这有助于确保程序能够正确地处理这些错误和异常。

在使用异常处理时，应该考虑到程序的性能和效率。如果异常处理导致程序运行速度变慢或占用过多内存，那么可能需要重新考虑使用其他错误处理方法。

六、总结

异常处理是 C++中一个重要的编程技术，用于处理程序运行过程中可能出现的意外情况。通过使用 try、catch 和 throw 关键字，可以更好地控制程序的流程，并优雅地处理错误。在使用异常处理时，应该注意精度、错误处理、可维护性和性能问题，以确保程序能够正确地处理错误和异常情况。