C++笔记-异常(2)

2017-03-14

其他异常特型

(一些碎碎念
　　虽然throw-catch机制类似于函数参数和返回机制,但还是有所不同. 其一便是函数中的返回语句是将控制权返回到调用函数的函数,但throw语句将向上寻找,并将控制权返回给一个能够捕获相应异常的try-catch组合.

另一个不同便是,引发异常是编译器总是创建一个临时拷贝.举个栗子:

class problem{...}
void fun()  throw (problem) // 表示函数只能抛出problem类型的异常.更简单的写法: throw problem()
{
    if(...){
        problem opps;
        throw oops;
    }
}
...
try{
    super();
}
catch(problem &p){ // 这里的p指向的是oops的副本而不是其本身,因为函数执行完毕之后 oops当不复存在;
    ....
}

对于接在函数名后面的throw(something):
　　void fun() throw(); //表示fun函数不允许抛出任何异常，即fun函数是异常安全的
　　void fun() throw(…); //表示fun函数可以抛出任何形式的异常
　　void fun() throw(exceptionType); // 表示fun函数只能抛出exceptionType类型的异常

　　使用引用传递参数更重要的原因是,基类可以使用派生类对象.现在假设有个异常类层次结构,冰妖分别处理不同的异常类型,则使用基类引用能够捕获任何异常对象;而使用派生类对象则只能捕获他所属类以及他的派生类的对象.

　　因为基类可以使会用派生类对象,而且引发异常的对象将被第一个与之匹配的catch块捕获,那么所以catch块的排列顺序应该与派生类顺序相反:
~~这又是一个一不留神就会留下bug的功能~~

class bad_1{...};
class bad_2 : public bad_1{..};
class bad_3 : public bad_2{...}
...
void duper()
{
    ...
    if(...) throw bad_1();
    if(...) throw bad_2();
    if(...) throw bad_3();
}
...
try {
    duper();
}
catch (bad_3 & b3){...}
catch (bad_2 & b2){...}
catch (bad_1 & b1){...}

如果将catch(bad_1 & b1)放在最前面,他将捕获 bad_1,bad_2,bad_3, 只能通过相反的顺序排列,bad_3才会被bad_3处理程序所捕获.

　　所以说,如果有一个异常类继承层次结构,应该这样排列catch块: 将捕获位于层次结构最下面的异常类的catch语句放在最前面,将捕获基类异常的catch语句放在最后面;~~也就是倒着写~~

exception类

　　exception头文件定义了exception类,C++可以把它用作于其他异常类的基类.使代码可以引发exception异常,他有一个名曰what()的虚方法,因为是个虚方法所以你可以根据你的实现重定义他.

#include <exception>
class bad_hmean : public std:: exception
{
    public:
        const char * what() {return "不要总想搞个大新闻";}
}
//如果不想以不同的方式处理这些派生类的异常,可以在同一个基类中捕获他们:
try{
    ...
}
catch(std::exception & e){
    cout << e.what() << endl;
}

　　当然你也可以分开捕获他们,~~去吧大师球~~

1.stdexcept异常类

　　头文件sedexcept定义了几个异常类.比如logic_error和runtime_error类,他们都是以公有集成的方式从exception类继承过来的:

class logic_error: public exception{
    public:
    except logic_error(const string & what_arg);
}
class runtime_error: public exception{
    public:
    except runtime_error(const string & what_arg);
}
//注意 这些类的构造函数都接受一个string对象作为参数,他们提供了what()方法并且返回C-风格字符串

　　这两个新的类又被作为两个派生类系列的基类,其中logic_error类描述了典型的逻辑错误,这些逻辑错误是可以通过合理编程避免的,但还是可能发生.
下面每个类的名称指出了他们用于报告的错误类型:

logic_error类:

domain_error:
invalid_argument:
length_error
out_of_bounds:

doormain_error:
　　数学函数值域(range)和定义域(domain),定义域由函数可能的参数组成,值域由函数可能的返回值组成,函数在输入参数或返回值不在制定范围的情况下将会引发domain_error异常;

incalid_argument:
　　异常incalid_argument指出了给函数传递了一个意料之外的值.这个和定义域(domain)都有点不一样.例如如果希望输入的每个字符串要么是0要么是1,那么当输入的字符串中包含其他字符的时候,incalid_argument会被触发.
　　
length_error:
　　异常length_error指出了由于没有足够的空间类执行所需操作.比如string类的append()方法在合并得到的字符串长度超了的时候;
　　
out_of_bounds:
　　异常out_of_bounds通常用于指示索引错误,比如定义了个数组类,其operator()[]在使用的索引无效时引发out_of_bounds异常

runtime_error类
这个类描述了可能在运行期间发生的难以预料的错误:

range_error:
overflow_error:
underflow_error:

下溢(underflow)
　　存在浮点类型可以表示的最小非零值,当计算结果小于这个值的时候,将导致下溢错误.
上溢(overflow)
　　存在计算结果超过了某种类型能够表示的最大数值时,将导致上溢.
对于计算结果可能不在函数允许范围之内,但没有发生上下溢的时候可以用range_error异常;

　　继承关系可以使程序员一起处理他们(如果你愿意的话):
　　下面代码分别处理每种异常,先单独捕获out_of_bounds,然后统一不过其他logic_error系列异常,最后统一不过exception异常,runtime_error,以及其他从exception派生而来的异常:
　　

try{
...
}
catch(out_of_bounds & oe){...}//捕获out_of_bounds
catch(logic_error & oe){...}//捕获logic_error类
catch(exception & oe){...}//捕获runtime_error,exception,和其他从exception派生而来的异常
//↑↑如果你很不爽这么做的话可以给runtime_error,exception派生出来俩异常类,使异常类可以归入同一个继承层次中.

bad_alloc异常和new

对于使用new导致的内存分配问题,C++比较新的处理方式是让new引发bad_alloc异常,头文件new包含bad_alloc的声明.他是从exception类公有派生而来,但在以前当无法分配请求的内存量时new返回一个空指针.

举个栗子:

#include <iostream>
#include <new>
#include <cstdlib>
using namespace std;
struct Big
{
    double stuff[20000];
};
int main()
{
    Big* pb;
    try{
        cout << "试着申请一大块儿内存" << endl;
        pb = new Big[100000];
        
        /*pb = new (std::nothrow) Big[10000]; //这样在内存请求失败的时候会返回空指针
        if(){
            cout << "请求失败" << endl;
            exit(EXIT_FAILURE);
        }*/
        
        cout << "请求通过" << endl;
    }
    catch(bad_alloc & ba){
        cout << "捕捉到异常" << endl;
        cout << ba.what() << endl;
        exit(EXIT_FAILURE);
    }
    cout << "成功分配内存" << endl;
    pb[0].stuff[0] = 4;
    cout << pb[0].stuff[0] << endl;
    delete [] pb;
    return 0;
}

如果内存申请失败了则方法what()将会返回字符串std::bad_alloc.(在我的MinGW5.5下返回std::bad_array_new_length)
~~如果你的程序没触发异常清加大请求分配内存量~~

另外还有一种是在new处理失败时返回空指针的:

1 2	int p = new(std::nothrow) int; int b = new (std::nowthrow) int[500];