C++ 运行库处理异常主要依靠 std::exception
类及其派生类。当程序中发生异常时,C++ 运行库会抛出相应的异常对象,然后通过一系列的 catch 块来捕获和处理这些异常。
以下是 C++ 异常处理的基本步骤:
- 抛出异常:当程序中发生异常时,可以使用
throw
关键字抛出一个异常对象。通常,我们会抛出std::exception
的派生类,如std::runtime_error
、std::out_of_range
等,以便提供更多关于异常的信息。
try { // 可能抛出异常的代码 throw std::runtime_error("An error occurred"); } catch (const std::exception& e) { // 处理异常的代码 }
- 捕获异常:使用
try
和catch
块来捕获和处理异常。try
块包含可能抛出异常的代码,而catch
块用于捕获并处理异常。当try
块中的代码抛出异常时,程序会立即跳转到与该异常类型匹配的catch
块。
try { // 可能抛出异常的代码 } catch (const std::exception& e) { // 处理异常的代码 } catch (const std::out_of_range& e) { // 处理特定类型的异常 }
- 重新抛出异常:在
catch
块中,可以选择处理异常,或者重新抛出一个新的异常。如果你希望将异常传递给上层调用者处理,可以使用throw;
语句重新抛出当前捕获的异常。
try { // 可能抛出异常的代码 } catch (const std::exception& e) { // 处理异常的代码 throw; // 重新抛出当前异常 }
- 异常规范:在 C++11 之前,程序员可以使用异常规范(exception specification)来指定函数可能抛出的异常类型。然而,由于异常规范可能导致代码难以维护和理解,C++11 引入了
noexcept
关键字,用于指定函数不会抛出任何异常。从 C++17 开始,异常规范已被废弃。
// C++11 之前的异常规范
void foo() noexcept(false);
// C++11 及以后的 noexcept 关键字
void foo() noexcept;
- 栈展开:当多层嵌套的
try-catch
块中的异常被抛出时,C++ 运行库会按照后进先出(LIFO)的顺序展开栈,直到找到与异常类型匹配的catch
块。在这个过程中,所有被catch
块捕获的局部变量会被销毁,以防止资源泄漏。
总之,C++ 运行库通过 std::exception
类及其派生类来处理异常,并提供了 try-catch
机制来捕获和处理异常。在编写程序时,我们应该尽量使用异常来处理错误情况,而不是使用返回码,以提高代码的可读性和可维护性。