湖南大学：《C++程序设计》第15章 异常处理

C++程序设计 湖南大学 杜四春、银红霞 第15章异常处理 151异常处理概述 152异常处理的基本思想 153C++异常处理的实现 154标准C++库中的异常类 155多路捕获 156含有异常的程序设让

C++程序设计 湖南大学 杜四春、银红霞 第15章 异常处理 15.1 异常处理概述 15.2 异常处理的基本思想 15.3 C++异常处理的实现 15.4 标准C++库中的异常类 15.5 多路捕获 15.6 含有异常的程序设计

C++程序设计 湖南大学 杜四春、银红霞 在编写程序时,应该考虑确定程序可能出 现的错误,然后加入处理错误的代码。也就是 说,在环境条件出现异常情况下,不会轻易出 现死机和灾难性的后果,而应有正确合理的表 现。这就是异常处理。C+提供了异常处理机 制,它使得程序出现错误时,力争做到允许用 户排除环境错误,继续运行程序

C++程序设计 湖南大学 杜四春、银红霞 在编写程序时，应该考虑确定程序可能出 现的错误，然后加入处理错误的代码。也就是 说，在环境条件出现异常情况下，不会轻易出 现死机和灾难性的后果，而应有正确合理的表 现。这就是异常处理。C++提供了异常处理机 制，它使得程序出现错误时，力争做到允许用 户排除环境错误，继续运行程序

C++程序设计 湖南大学 杜四春、银红霞 15.1异常处理概述 程序可能按编程者的意愿终止,也可能因为程序 中发生了错误而终止。例如,程序执行时遇到除数为0 或下标越界,这时将产生系统中断,从而导致正在执 行的程序提前终止。 程序的错误有两种,一种是编译错误,即语法错 误。如果使用了错误的语法、函数、结构和类,程序 就无法被生成运行代码。另一种是在运行时发生的错 误,它分为不可预料的逻辑错误和可以预料的运行异 常

C++程序设计 湖南大学 杜四春、银红霞 15.1 异常处理概述 程序可能按编程者的意愿终止，也可能因为程序 中发生了错误而终止。例如，程序执行时遇到除数为0 或下标越界，这时将产生系统中断，从而导致正在执 行的程序提前终止。 程序的错误有两种，一种是编译错误，即语法错 误。如果使用了错误的语法、函数、结构和类，程序 就无法被生成运行代码。另一种是在运行时发生的错 误，它分为不可预料的逻辑错误和可以预料的运行异 常

C++程序设计 湖南大学 杜四春、银红霞 为处理可预料的错误,常用的典型方法是让被调 用函数返回某一个特别的值(或将某个按引用调用传 递的参数设置为一个特别的值),而外层的调用程序 则检查这个错误标志,从而确定是否产生了某一类型 的错误。另一种典型方法是当错误发生时跳出当前的 函数体,控制转向某个专门的错误处理程序,从而中 断正常的控制流。这两种方法都是权宜之计,不能形 成强有力的结构化异常处理模式。 异常处理机制是用于管理程序运行期间错误的 种结构化方法。所谓结构化是指程序的控制不会由于 产生异常而随意跳转。异常处理机制将程序中的正常 处理代码与异常处理代码显式区别开来,提高了程序 的可读性

C++程序设计 湖南大学 杜四春、银红霞 为处理可预料的错误，常用的典型方法是让被调 用函数返回某一个特别的值（或将某个按引用调用传 递的参数设置为一个特别的值），而外层的调用程序 则检查这个错误标志，从而确定是否产生了某一类型 的错误。另一种典型方法是当错误发生时跳出当前的 函数体，控制转向某个专门的错误处理程序，从而中 断正常的控制流。这两种方法都是权宜之计，不能形 成强有力的结构化异常处理模式。 异常处理机制是用于管理程序运行期间错误的一 种结构化方法。所谓结构化是指程序的控制不会由于 产生异常而随意跳转。异常处理机制将程序中的正常 处理代码与异常处理代码显式区别开来，提高了程序 的可读性

C++程序设计 湖南大学 杜四春、银红霞 152异常处理的基本思想 对于中小型程序,一旦发生异常,一般是将程序 立即中断执行,从而无条件释放系统所有资源。而对 于比较大的程序来说,如果出现异常,应该允许恢复 和继续执行。恢复的过程就是把产生异常所造成的恶 劣影响去掉,中间一般要涉及一系列的函数调用链的 退栈,对象的析构,资源的释放等。继续运行就是异 常处理之后,在紧接着异常处理的代码区域中继续运 行

C++程序设计 湖南大学 杜四春、银红霞 15.2 异常处理的基本思想 对于中小型程序，一旦发生异常，一般是将程序 立即中断执行，从而无条件释放系统所有资源。而对 于比较大的程序来说，如果出现异常，应该允许恢复 和继续执行。恢复的过程就是把产生异常所造成的恶 劣影响去掉，中间一般要涉及一系列的函数调用链的 退栈，对象的析构，资源的释放等。继续运行就是异 常处理之后，在紧接着异常处理的代码区域中继续运 行

C++程序设计 湖南大学 杜四春、银红霞 15.3C艹+异常处理的实现 C++语言异常处理机制的基本思想是将异常的检测 与处理分离。当在一个函数体中检测到异常条件存在, 但无法确定相应的处理方法时,将引发一个异常,并 由函数的直接或间接调用检测并处理这个异常。这 基本思想用3个保留字实现:thow、try和 catch。其作 用是: (1)try:标识程序中异常语句块的开始。 (2) throw:用来创建用户自定义类型的异常错 误 (3) catch:标识异常错误处理模块的开始

C++程序设计 湖南大学 杜四春、银红霞 15.3 C++异常处理的实现 C++语言异常处理机制的基本思想是将异常的检测 与处理分离。当在一个函数体中检测到异常条件存在， 但无法确定相应的处理方法时，将引发一个异常，并 由函数的直接或间接调用检测并处理这个异常。这一 基本思想用3个保留字实现：throw、try和catch。其作 用是： （1）try：标识程序中异常语句块的开始。 （2）throw：用来创建用户自定义类型的异常错 误。 （3）catch：标识异常错误处理模块的开始

C++程序设计 湖南大学 杜四春、银红霞 在一般情况下,被调用函数直接检测到异常条件 的存在并使用 throw引发一个异常(注意,C++语言的 异常是由程序员控制引发的,而不是由计算机硬件或 程序运行环境控制的);在上层调用函数中使用try检 测函数调用是否引发异常,检测到的各种异常由 catch 捕获并作相应处理。 1531异常处理的语法 在C+程序中,任何需要检测异常的语句(包括函 数调用)都必须在ty语句块中执行,异常必须由紧跟 着ty语句后面的 Icatch语句来捕获并处理。因而,try与 catch总是结合使用。 throw、ty和 catch语句的一般语法 如下

C++程序设计 湖南大学 杜四春、银红霞 在一般情况下，被调用函数直接检测到异常条件 的存在并使用throw引发一个异常（注意，C++语言的 异常是由程序员控制引发的，而不是由计算机硬件或 程序运行环境控制的）；在上层调用函数中使用try检 测函数调用是否引发异常，检测到的各种异常由catch 捕获并作相应处理。 15.3.1 异常处理的语法 在C++程序中，任何需要检测异常的语句（包括函 数调用）都必须在try语句块中执行，异常必须由紧跟 着try语句后面的catch语句来捕获并处理。因而，try与 catch总是结合使用。throw、try和catch语句的一般语法 如下：

C++程序设计 湖南大学 杜四春、银红霞 throw; t0 /try语句块 catch(类型1参数1) 对类型1的异常处理 catch(类型2参数2) /对类型2的异常处理 catch(类型n参数n) )针对类型n的异常处理

C++程序设计 湖南大学 杜四春、银红霞 throw ； try { //try语句块 } catch（类型1 参数1） { //针对类型1的异常处理 } catch （类型2 参数2） { //针对类型2的异常处理 } … catch （类型n 参数n） { //针对类型n的异常处理 }

C++程序设计 湖南大学 杜四春、银红霞 异常处理的执行过程如下: (1)控制通过正常的顺序执行到达try语句,然后 执行ty块内的保护段 (2)如果在保护段执行期间没有引起异常,那么 跟在try块后的 catch-子句就不执行,程序从异常被抛掷 的ty块后跟随的最后一个 catch子句后面的语句继续执 行下去 (3)如果在保护段执行期间或在保护段调用的任 何函数中有异常被抛掷,则从通过 throw运算数创建的 对象中创建一个异常对象。编译器从能够处理抛掷类 型的异常的更高执行上下文中寻找一个 catch子句(或 个能处理任何类型异常的 catch处理程序)。 catch处 理程序按其在ty块后出现的顺序被检査。如果没有找 到合适的处理程序,则继续检查下一个动态封闭的t 块。此处理继续下去直到最外层的封闭try块被检查完

C++程序设计 湖南大学 杜四春、银红霞 （1）控制通过正常的顺序执行到达try语句，然后 执行try块内的保护段。 （2）如果在保护段执行期间没有引起异常，那么 跟在try块后的catch子句就不执行，程序从异常被抛掷 的try块后跟随的最后一个catch子句后面的语句继续执 行下去。 （3）如果在保护段执行期间或在保护段调用的任 何函数中有异常被抛掷，则从通过throw运算数创建的 对象中创建一个异常对象。编译器从能够处理抛掷类 型的异常的更高执行上下文中寻找一个catch子句（或 一个能处理任何类型异常的catch处理程序）。catch处 理程序按其在try块后出现的顺序被检查。如果没有找 到合适的处理程序，则继续检查下一个动态封闭的try 块。此处理继续下去直到最外层的封闭try块被检查完。 异常处理的执行过程如下：

C++程序设计 湖南大学 杜四春、银红霞 (4)如果匹配的处理器未找到,则运行函数 terminate将被自动调用,而函数 terminate的默认功能是 调用 abort终止程序。 (5)如果找到了一个匹配的 catch处理程序,且它 通过值进行捕获,则其形参通过拷贝异常对象进行初 始化。如果它通过引用进行捕获,则参量初始化为指 向异常对象。在形参被初始化之后,开始“循环展开 栈”的过程,这包括对那些在与 catch处理器相对应的 try块开始和异常丢弃地点之间创建的(但尚未析构的) 所有自动对象的析构。析构以与构造相反的顺序进行 然后执行 catch处理程序,接下来程序跳转到跟随在最 后处理程序之后的语句 注意: catch处理程序的出现顺序很重要,因为在 个ry块中,异常处理程序是按照它出现的顺序被检 查的

C++程序设计 湖南大学 杜四春、银红霞 （4）如果匹配的处理器未找到，则运行函数 terminate将被自动调用，而函数terminate的默认功能是 调用abort终止程序。 （5）如果找到了一个匹配的catch处理程序，且它 通过值进行捕获，则其形参通过拷贝异常对象进行初 始化。如果它通过引用进行捕获，则参量初始化为指 向异常对象。在形参被初始化之后，开始“循环展开 栈”的过程，这包括对那些在与catch处理器相对应的 try块开始和异常丢弃地点之间创建的（但尚未析构的） 所有自动对象的析构。析构以与构造相反的顺序进行。 然后执行catch处理程序，接下来程序跳转到跟随在最 后处理程序之后的语句。 注意：catch处理程序的出现顺序很重要，因为在 一个try块中，异常处理程序是按照它出现的顺序被检 查的