【C++】异常简述(一):C语言中的异常处理机制

　　人的一生会遇到很多大起大落,尤其是程序员.

　　程序员写好的程序,论其消亡形式无非三种:无疾而终、自杀、他杀.

　　当然作为一名程序员,最乐意看到自己写的程序能够无疾而终,因此尽快的学习异常处理机制是非常重要的!

　　使自己的程序在遇到错误时能够克服错误,更健壮,而不是遇到错误就愤愤自杀.

　　因此,在简述C++的异常机制之前,本文先来简述一下C语言中的异常处理机制.

　　在C语言中,传统的错误处理方式有如下几种:

1.直接终止程序(自杀)

　　例如:

int main(){
	int a = 10;
	int b = 20;
	int c = a/0;
	return 0;
}

　　当用gcc编译完后,执行,会打印“浮点数例外”,然后程序结束.

　　这种情况是不允许的，无条件终止程序的库无法运用到不能当机的程序里。

2.返回一个错误的值,附加错误码

　　这种错误处理方式也很常见,比如我们用C语言打开一个文件失败时:

#include<stdio.h>
#include<errno.h>
int main(){
	FILE* fp = fopen("test.txt","r");
	if(NULL == fp){
		printf("文件打开失败,错误码:%d\n",errno);
	}
	return 0;
}

　　因为我当前处于Linux系统下,没有GetLastError()函数,所以在Linux下使用全局变量errno来演示.

　　这种情况，比较常用，但是有时不合适，例如返回错误码是int，每个调用都要检查错误值，极不方便，也容易让程序规模加倍

3.返回一个合法的值,让程序处于某种非法的状态

　　这种例子,最常见的就是atoi函数,例如:

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
int main(){
	int a = atoi("123456789");
	int b = atoi("dasdasdcs");
	printf("a = %d\n",a);
	printf("b = %d\n",b);
	return 0;
}

　　虽然b为0,但是有一个全局变量表示了这个0属于非法值,不是由字符串0转过来的.

　　这种情况，很容易误导调用者，万一调用者没有去检查全局变量errno或者通过其他方式检查错误，那是一个灾难，而且这种方式在并发的情况下不能很好工作

4.调用一个预先准备好在出现"错误"的情况下使用的函数.

　　这种异常处理情况比较少见,那我就现场直编了一个:

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
void DealError(){
	printf("除数为0,老兄你在逗我?\n");
}
typedef void(*fun)();
int Div(int a,int b,fun callback){
	if(b==0){
		callback();
		return 0;
	}
	return a/b;
}

int main(){
	printf("正常情况下的4/2 = %d\n",Div(4,2,DealError));
	printf("调用错误处理函数的4/0 = %d\n",Div(4,0,DealError));
	return 0;
}

5、通过暴力的方式解决

　　暴力的方式有两种,abort()函数和常见exit()函数.例如依然处理除0问题,代码可以这样写:

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
int Div(int a,int b){
	if(b==0){
		//exit(1);	//直接退出
		abort();	//在Windows下会弹出一个信息框
	}
	return a/b;
}

int main(){
	printf("正常情况下的4/2 = %d\n",Div(4,2));
	printf("调用错误处理函数的4/0 = %d\n",Div(4,0));
	return 0;
}

6、使用goto语句

　　虽然,goto语句十分强大,但违背了程序的顺序执行,打乱的程序的执行流,盲目的使用goto语句可能会出现意想不到的错误,因此,并不推荐使用goto语句.

　　但,尽管如此,为了探索C语言的异常处理机制,我还是实现一下goto语句处理异常的代码.

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
int main(){
	int a = 0;
	int b = 0;
	printf("请输入两个值:\n");
	printf("a = ");
	scanf("%d",&a);
	printf("b = ");
	scanf("%d",&b);
	if(b==0){
		goto Error;
	}
	printf("a/b = %d\n",a/b);
	return 0;
Error:
	printf("除数不能为0,程序异常退出!\n");
	exit(-1);
}

7、使用setjmp()与longjmp()

　　goto语句虽然可以跳来跳去,但标记与goto必须处于同一作用域内.

　　想从一个函数跳转到另一个函数,就必须使用setjmp与longjmp组合.

　　实例如下:

#include<stdio.h>
#include<setjmp.h>

jmp_buf mark;

int Div(int a,int b){
	if(b==0){
		longjmp(mark,1);　　//会使state = 1
	}
	return a/b;
}
int main(){
	int State = setjmp(mark);	//保存寄存器相关信息,初始值为0
	if(State==0){
		Div(4,0);
	}else{
		switch(State){
			case 1:
				printf("除0异常!\n");
		}
	}
	return 0;
}

注意事项:

　　1、setjmp必须先调用,在异常位置通过调用longjmp以恢复先前被保存的程序执行点,否则将导致 不可预测的结果,甚至程序崩溃。

　　2、在调用setjmp的函数返回之前调动longjmp,否则结果不可预料。

setjmp与longjmp存在以下缺陷:

　　1、函数的使用者必须非常靠近函数调用的地方编写错误处理代码,无疑使代码变的臃肿笨拙。

　　2、setjmp()和longjmp()并不能够很好的支持C++面向对象的语义。

　　以上情况,便是C语言中的异常处理常见的机制,C++提供了更为完善的异常处理机制,我将在下文中简述.