62 C++ - 异常基本概念

简介: 62 C++ - 异常基本概念

Bjarne Stroustrup说:提供异常的基本目的就是为了处理上面的问题。基本思想是:让一个函数在发现了自己无法处理的错误时抛出(throw)一个异常,然后它的(直接或者间接)调用者能够处理这个问题。也就是《C++ primer》中说的:将问题检测和问题处理相分离。

一种思想:在所有支持异常处理的编程语言中(例如java),要认识到的一个思想:在异常处理过程中,由问题检测代码可以抛出一个对象给问题处理代码,通过这个对象的类型和内容,实际上完成了两个部分的通信,通信的内容是“出现了什么错误”。当然,各种语言对异常的具体实现有着或多或少的区别,但是这个通信的思想是不变的。

一句话:异常处理就是处理程序中的错误。所谓错误是指在程序运行的过程中发生的一些异常事件(如:除0溢出,数组下标越界,所要读取的文件不存在,空指针,内存不足等等)。

回顾一下:我们以前编写程序是如何处理异常?

在C语言的世界中,对错误的处理总是围绕着两种方法:一是使用整型的返回值标识错误;二是使用errno宏(可以简单的理解为一个全局整型变量)去记录错误。当然C++中仍然是可以用这两种方法的。

这两种方法最大的缺陷就是会出现不一致问题。例如有些函数返回1表示成功,返回0表示出错;而有些函数返回0表示成功,返回非0表示出错。

还有一个缺点就是函数的返回值只有一个,你通过函数的返回值表示错误代码,那么函数就不能返回其他的值。当然,你也可以通过指针或者C++的引用来返回另外的值,但是这样可能会令你的程序略微晦涩难懂。

c++异常机制相比C语言异常处理的优势?

  • 函数的返回值可以忽略,但异常不可忽略。如果程序出现异常,但是没有被捕获,程序就会终止,这多少会促使程序员开发出来的程序更健壮一点。而如果使用C语言的error宏或者函数返回值,调用者都有可能忘记检查,从而没有对错误进行处理,结果造成程序莫名其面的终止或出现错误的结果。
  • 整型返回值没有任何语义信息。而异常却包含语义信息,有时你从类名就能够体现出来。
  • 整型返回值缺乏相关的上下文信息。异常作为一个类,可以拥有自己的成员,这些成员就可以传递足够的信息。
  • 异常处理可以在调用跳级。这是一个代码编写时的问题:假设在有多个函数的调用栈中出现了某个错误,使用整型返回码要求你在每一级函数中都要进行处理。而使用异常处理的栈展开机制,只需要在一处进行处理就可以了,不需要每级函数都处理。
//如果判断返回值,那么返回值是错误码还是结果?
//如果不判断返回值,那么b==0时候,程序结果已经不正确
//A写的代码
int A_MyDivide(int a,int b){
  if (b == 0){
    return -1;
  }
  return a / b;
}
//B写的代码
int B_MyDivide(int a,int b){
  int ba = a + 100;
  int bb = b;
  int ret = A_MyDivide(ba, bb);  //由于B没有处理异常,导致B结果运算错误
  return ret;
}
//C写的代码
int C_MyDivide(){
  int a = 10;
  int b = 0;
  int ret = B_MyDivide(a, b); //更严重的是,由于B没有继续抛出异常,导致C的代码没有办法捕获异常
  if (ret == -1){
    return -1;
  }
  else{
    return ret;
  }
}
//所以,我们希望:
//1.异常应该捕获,如果你捕获,可以,那么异常必须继续抛给上层函数,你不处理,不代表你的上层不处理
//2.这个例子,异常没有捕获的结果就是运行结果错的一塌糊涂,结果未知,未知的结果程序没有必要执行下去


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