C++ 头文件系列(exception)

内容概览

一图解百问，但是有些地方我们需要特别指出：

类型在这里指通过typedef重定义的，例如函数类型、指针类型等。
exception_ptr 在标准中是未定义具体实现的，因此它可能是类也可能是类型。
uncaught_exception() 和 uncaught_exceptions() 是两个不同的函数，分别 判断是否有未处理异常、返回未处理异常的个数 。其中，uncaught_exceptions()函数仅在C++14开始出现。

仔细观察上图，你就能发现标准库给我们提供了以下几个方面的异常处理支持：

未捕获异常处理
异常嵌套
异常重抛

未捕获异常处理

其实未捕获异常可以分为两类，一类有关try-catch块，另一类有关dynamic-exception-specification（动态异常指定）。

try-catch

当抛出的异常未被catch块捕获时，标准库的terminate()函数会被自动调用，默认情况下该函数调用abort()函数非正常终止程序。非正常终止是什么意思呢？这里我们引用标准的一句话来解释:

The program is terminated without destroying any object and without calling any of the functions passed to atexit or at_quick_exit.

大概意思是说，非正常终止不会析构任何对象，也不会调用任何通过atexit 或者 at_quick_exit注册的处理函数。

很明白的，程序的资源释放会成为一个严重的问题。因此，标准库提供了set_terminate()、get_terminate()来帮助用户获取和设置处理器做一些必要的清理工作 、让用户来决定是否终止程序。

dynamic-exception-specification(C++11中已废弃)

在C++11之前，函数签名中还可以指定抛出的异常类型(如果有)：

void function() throw(int)	{...}

如上，如果该function函数抛出了任何非int异常类型，unexpected()函数也会被自动调用。为此，C++标准甚至特地规定了一个bad_exception异常类来表示这种情况。我们把这类情况也称为未捕获，该函数默认调用terminate()函数，不再赘述。

但是，但是，该特性在实践中被证明非常“鸡肋”，因此从C++11开始被标记为废弃。

异常嵌套

为了支持异常嵌套，标准库提供了三个积木： nested_exception异常类、throw_with_nested函数、rethrow_if_nested函数。

如何嵌套

标准定义了一个异常类nested_exception，这个类非常特殊，它没有继承自通用的异常基类exception。标准指出，该类是为了继承之用，以配合其它两个函数实现嵌套异常机制。

如何构造嵌套

答：使用函数构造并抛出，以下是模版函数原型：

template <class T> [[noreturn]] void throw_with_nested(T&& t);

该函数将当前异常类（正在处理的异常类）与传入类型构造成一个嵌套类型，当前异常类为nested-exception，传入类型为outer-exception。

如何解嵌套

答： 使用函数解嵌套并重抛，以下是函数原型：

template <class E> void rethrow_if_nested(const E& e);

如果传入异常类型为嵌套异常，该函数会抛出被嵌套的异常。

个人感觉

看样子，C++标准是打算提供一个方便的异常嵌套模型供开发者使用，但是给我的感觉确非常别扭。从嵌套构造上来讲，嵌套异常的构造方式非常模糊，需要结合当前上下文，传入一个outer-exception类型也很不舒服；从解嵌套的方法上来讲，抛出似乎是比较合理的获得方式，但该函数名(rethrow_if_nested)不够友好----抛出？是抛出该嵌套异常呢还是被嵌套异常？

异常重抛

重抛的支持非常简单，调用函数：

void rethrow_exception(exception_ptr p);

但是注意，传参是exception_ptr类型，你想要重抛异常的话还需要经过一次类型转换(通过make_exception_ptr()函数)。 -……-怪不得C++总被人诟病别扭。。。