建设网站外国人可搜到,wordpress 导出md,那个免费做微信订阅号的网站,电子商务学出来干什么文章目录 一、C语言传统的处理错误的方式二、C异常三、异常的使用3.1 异常的抛出和捕获3.1.1 异常的抛出和匹配原则3.1.2 在函数调用链中异常栈展开匹配原则 3.2 异常的重新抛出3.3 异常安全3.4 异常规范 四、自定义异常体系五、C标准库的异常体系六、异常的优缺点6.1 优点6.2 … 文章目录 一、C语言传统的处理错误的方式二、C异常三、异常的使用3.1 异常的抛出和捕获3.1.1 异常的抛出和匹配原则3.1.2 在函数调用链中异常栈展开匹配原则 3.2 异常的重新抛出3.3 异常安全3.4 异常规范 四、自定义异常体系五、C标准库的异常体系六、异常的优缺点6.1 优点6.2 缺点 七、结语 一、C语言传统的处理错误的方式 传统的错误处理机制 终止程序如 assert缺点是用户难以接受如发生内存错误除 0 错误时就会终止程序。 返回错误码缺陷是需要程序员自己去查找错误码对应的错误其次错误码需要层层返回这就要求我们要去接收和检查返回值。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。 二、C异常 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。 trytry 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 和 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。使用 try/catch 语句的语法如下所示 try {// 保护的标识代码 }catch( ExceptionName e1 ) {// catch 块 }catch( ExceptionName e2 ) {// catch 块 }catch( ExceptionName eN ) {// catch 块 }三、异常的使用 3.1 异常的抛出和捕获 3.1.1 异常的抛出和匹配原则 异常是通过抛出对象而引发的该对象的类型决定了应该激活哪个 catch 的处理代码。 被选中的处理代码是调用链中与该对象类型匹配且离抛出异常位置最近的那一个。 抛出异常对象后会生成一个异常对象的拷贝因为抛出的异常对象可能是一个临时对象所以会生成一个拷贝对象这个拷贝的临时对象会在被 catch 以后销毁这里的处理类似于函数的传值返回。 catch(…) 可以捕获任意类型的异常问题是不知道异常错误是什么。 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派生类对象使用基类捕获这个在实际中非常实用后面会进行详细讲解。 小Tips异常可以抛出任何类型的对象即 throw 后面可以跟任意类型。异常抛出后如果没有被捕获那么程序将会报错。没有捕获可能是因为类型不匹配导致没有捕获也可能是压根就没有 catch 语句去捕获。catch(…) 只能放在所有 catch 的最后。 3.1.2 在函数调用链中异常栈展开匹配原则 首先检查 throw 本身是否在 try 块内部如果是再查找匹配的 catch 语句。如果有匹配的则调到 catch 的地方进行处理。 没有匹配的 catch 则退出当前函数栈帧继续在调用函数的栈帧中进行查找匹配的 catch。 如果到达 main 函数的栈帧依旧没有匹配的则终止程序。上述这个沿着调用链查找匹配的 catch 子句的过程称为栈展开。所以实际中我们最后都要加一个catch(…)捕获任意类型的异常否则当有异常没捕获程序就会直接终止。 找到匹配的 catch 字句并处理以后会继续沿着 catch 字句后面继续执行。 如上图所示有三个函数 func1()、func2()、func3()。在 func2() 中调用 func1()func3() 中调用 func2()在 main() 中调用 func3()并在 func1() 中抛出一个异常在 main() 中用 catch 语句捕获。 #include iostream using namespace std;double Division(int a, int b) {// 当b 0时抛出异常if (b 0)throw Division by zero condition!;elsereturn ((double)a / (double)b); } void Func() {int len, time;cin len time;cout Division(len, time) endl; } int main() {try {Func();}catch (const char* errmsg){cout errmsg endl;}catch (...) {cout unkown exception endl;}return 0; }栈展开的过程如下首先检查 throw 本身是否在 try 块内部如果是再查找匹配的 catch 语句。如果有匹配的则处理。如果没有则退出当前函数栈继续在调用函数的栈中进行查找不断重复上述过程若到达 main 函数额的栈依旧没有找到匹配的则终止程序。 3.2 异常的重新抛出 有可能单个的 catch 不能完全处理一个异常在进行一些校正后希望在交给更外层的调用链函数来处理catch 则可以通过重新抛出将异常传递给更上层的函数进行处理。 double Division(int a, int b) {// 当b 0时抛出异常if (b 0){throw Division by zero condition!;}return (double)a / (double)b; } void Func() {// 这里可以看到如果发生除0错误抛出异常另外下面的array没有得到释放。// 所以这里捕获异常后并不处理异常异常还是交给外面处理这里捕获了再// 重新抛出去。int* array new int[10];try {int len, time;cin len time;cout Division(len, time) endl;}catch (...){cout delete [] array endl;delete[] array;throw;}// ...cout delete [] array endl;delete[] array; } int main() {try{Func();}catch (const char* errmsg){cout errmsg endl;}return 0; } 小Tips如上面的带所示在 Func() 层捕获了异常之后并没有对异常进行“处理”而是将 array 进行了释放然后再将异常重新抛出去。Func() 层如果不对异常进行捕获那么在发生除零错误后array 指向的空间就不会被释放最终造成内存泄漏。 3.3 异常安全 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。 析构函数主要完成资源的清理最好不要在析构函数中抛出异常否则可能导致资源泄露内存泄漏、句柄未关闭等。 C中异常经常会导致资源泄露的问题比如在 new 和 delete 中抛出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 将在智能指针中为大家讲解。 3.4 异常规范 异常规范说明的目的是为了让函数使用者知道该函数可能抛出的异常有哪些。可以在函数的后面接 throw类型列出这个函数可能抛出的所有异常类型。 函数的后面接 throw()表示函数不抛异常。 若无异常接口声明则此函数可以抛出任何类型的异常。 // 这里表示这个函数会抛出A/B/C/D中的某种类型的异常 void fun() throw(ABCD); // 这里表示这个函数只会抛出bad_alloc的异常 void* operator new (std::size_t size) throw (std::bad_alloc); // 这里表示这个函数不会抛出异常 void* operator delete (std::size_t size, void* ptr) throw(); // C11 中新增的noexcept表示不会抛异常 thread() noexcept; thread (thread x) noexcept;小TipsC11之后一个函数如果不抛异常就在其函数后面加上一个 noexcept如果不抛异常可以不做任何处理。 四、自定义异常体系 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自父类的派生类对象捕获一个基类就可以了。 // 服务器开发中通常使用的异常继承体系 class Exception { public:Exception(const string errmsg, int id):_errmsg(errmsg), _id(id){}virtual string what() const{return _errmsg;} protected:string _errmsg;int _id; };class SqlException : public Exception { public:SqlException(const string errmsg, int id, const string sql):Exception(errmsg, id), _sql(sql){}virtual string what() const{string str SqlException:;str _errmsg;str -;str _sql;return str;}private:const string _sql; };class CacheException : public Exception { public:CacheException(const string errmsg, int id):Exception(errmsg, id){}virtual string what() const{string str CacheException:;str _errmsg;return str;} };class HttpServerException : public Exception { public:HttpServerException(const string errmsg, int id, const string type):Exception(errmsg, id), _type(type){}virtual string what() const{string str HttpServerException:;str _type;str :;str _errmsg;return str;}private:const string _type; };void SQLMgr() {srand(time(0));if (rand() % 7 0){throw SqlException(权限不足, 100, select * from name 张三);}//throw xxxxxx;cout 执行成功 endl; }void CacheMgr() {srand(time(0));if (rand() % 5 0){throw CacheException(权限不足, 100);}else if (rand() % 6 0){throw CacheException(数据不存在, 101);}SQLMgr(); }void HttpServer() {// ...srand(time(0));if (rand() % 3 0){throw HttpServerException(请求资源不存在, 100, get);}else if (rand() % 4 0){throw HttpServerException(权限不足, 101, post);}CacheMgr(); }int main() {while (1){Sleep(500);try {HttpServer();}catch (const Exception e) // 这里捕获父类对象就可以{// 多态cout e.what() endl;}catch (...){cout Unkown Exception endl;}}return 0; }五、C标准库的异常体系 C提供了一些列标准的异常定义在 exception 中我们可以在程序中使用这些标准的异常它们是以父子类层次结构组织起来的如下所示 小Tips实际中我们可以通过去继承 exception 类实现自己的异常类。但是实际中很多公司像上面一样自己定义一套异常继承体系。因为 C 标准库设计的不够好用。 int main() {try {vectorint v(10, 5);// 这里如果系统内存不够也会抛异常v.reserve(1000000000);// 这里越界会抛异常v.at(10) 100;}catch (const exception e) // 这里捕获父类对象就可以{cout e.what() endl;}catch (...){cout Unkown Exception endl;}return 0; }六、异常的优缺点 6.1 优点 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。 很多的第三方库都包含异常比如 boost、gtest、gmock 等等常用的库那么我们使用他们也需要使用异常。 部分函数使用异常更好处理比如构造函数没有返回值不方便使用错误码的方式处理。比如 T operator[ ] 这样的函数如果 pos 越界了只能使用异常或者终止程序处理没办法通过返回值表示错误。 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具体看下面的详细解释。 // 1.下面这段伪代码我们可以看到ConnnectSql中出错了先返回给ServerStart //ServerStart再返回给main函数main函数再针对问题处理具体的错误。 // 2.如果是异常体系不管是ConnnectSql还是ServerStart及调用函数出错都不用检查因 //为抛出的异常异常会直接跳到main函数中catch捕获的地方main函数直接处理错误。 int ConnnectSql() {// 用户名密码错误if (...)return 1;// 权限不足if (...)return 2; }int ServerStart() {if (int ret ConnnectSql() 0)return ret;int fd socket()iffd 0return errno; }int main() {if (ServerStart() 0)...return 0; }6.2 缺点 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。 异常会有一些性能的开销抛出异常后会生成一个异常对象的拷贝。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。 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。 C标准库的异常体系定义的不好导致大家各自定义各自的异常体系非常的混乱。 异常尽量规范使用否则后果不堪设想随意抛异常外层捕获的用户苦不堪言。所以异常规范有两点一是抛出的异常类型都继承自一个基类二是函数是否抛异常、抛什么异常都使用 func() throw(); 的方式规范化。 总结异常总体而言利大于弊所以工程中我们还是鼓励使用异常的。另外 OO 的语言基本都是用异常处理错误这也可以看出这是大势所趋。 七、结语 今天的分享到这里就结束啦如果觉得文章还不错的话可以三连支持一下春人的主页还有很多有趣的文章欢迎小伙伴们前去点评您的支持就是春人前进的动力