C++Primer 异常处理

异常是指存在于运行时的反常行为，这些行为超出了函数正常功能的范围。

检测出问题的部分发出某信号表明程序遇到了故障，而且信号的发出方无须知道故障将在何处得到解决。

异常处理机制为程序中异常检测和异常处理这两部分协作提供支持。

异常处理包括：

throw表达式  异常检测部分使用throw表达式来表示它遇到了无法处理的问题。我们说throw引发了异常。

包含关键字throw和紧跟其后的一个表达式，其中表达式的类型就是抛出的异常类型。

if ( a != b)
    throw runtime_error("data must refer to same number");
    cout << a + b << endl;

如果a不等于b，抛出一个异常，该异常是类型runtime_error的对象。抛出异常将终止当前的函数，并把控制权转移给能处理该异常的代码。我们必须初始化runtime_error对象，方式是给提供一个string对象或者一个C风格的字符串，这个字符串中有一些关于异常的辅助信息。

try语句块  用来处理异常。以关键字try开始，并以一个或多个catch子句结束。try语句块中代码抛出的异常通常会被某个catch子句处理。因为catch子句“处理”异常，所以它们也被称作异常代码处理。

try语句块通用语法形式

try{
    program-statements
} catch (exception-declaration){
    handler-statements
} catch (exception-declaration){
    handler-statements
} //...

catch子句包括三部分：关键字catch、括号内一个（可能未命名的）对象的声明（称作异常声明）以及一个块。当选中了某个catch子句处理异常之后，执行与之对应的块。catch一旦完成，程序跳转到try语句块最后一个catch子句之后的那条语句块继续执行。

try语句块中的program-statements 组成程序的正常逻辑，可以有包括声明在内的任意C++语句。try语句块中声明的变量在快外部无法访问，特别是在catch子句内无法访问。

一套异常类  用于在throw表达式和相关的catch子句之间传递异常的具体信息

eg.

while(cin >> a >> b){
    try{
           //执行添加a与b对象的代码，添加失败抛出runtime_error异常
    }catch (runtime_error err){
            //提醒用户a与b必须一直，询问是否重新输入
            cout << err.what()
                   << "\nTry again? Enter y or n" << endl;
            char c;
            cin >> c;
            if ( !cin || c == 'n')  break;
     }
}

what()是runtime_error类的一个成员函数。每个标准库异常类都定义了what成员函数，无参数，返回(const char*)。其中，runtime_error的what返回的是初始化一个具体对象时所用的string对象的副本。

处理异常的过程

当异常被抛出时，首先搜索抛出该异常的函数。如果没有找到匹配的catch语句，终止该函数，并在调用该函数的函数中继续搜寻。若还没有catch子句，这个函数也终止，继续搜索调用它的函数。以此类推，直到找到适当类型的catch子句为止。

如果最终还没找懂啊，程序转到terminate的标准库函数。该函数的行为与系统有关，一般情况下，执行该函数将导致程序正常退出。

标准异常

C++标准库定义了一组类，用于报告标准函数库遇到的问题。这些类也可在用户编写的程序中使用。

头文件

• exception 定义了最通用的异常类exception。只报告异常的发生。
• stdexcept 定义了几种异常类，如下图

• new  定义了bad_alloc异常类型
• type_info  定义了bad_cast 异常类型

标准库异常类只定义了几种运算符，包括创建或拷贝异常类型的对象，以及为异常类型的对象赋值。

我们只能以默认初始化的方式初始化exception、bad_alloc和bad_cast对象，不允许为这些对象提供初始值。

其他异常类型的行为则恰好相反：应该使用string对象或者C风格字符串初始化这些类型的对象，但不允许使用默认初始化的方式。当创建此类对象时，必须提供初始值，该值含有错误相关的信息。

异常类型只定义了一个名为what的成员函数，无参数，返回值为(const char*)。目的是提供关于异常的一些文本信息。其返回的C风格字符串的内容与异常对象的类型有关。若异常类型有一个字符串初始值，则what返回该字符串。对于其他无初始值的异常类型来说，what返回的内容由编译器决定。

PS:

默认初始化

如果定义变量时没有指定初值，则变量被默认初始化。

默认值到底是什么由变量类型决定，同时定义变量的位置也会对此有影响。

内置类型的变量未被显示初始化，其值由位置决定。函数外的变量被初始化为0。（默认初始化的例外，定义于函数内的内置类型变量将不被初始化）

每个类各自决定其初始化对象的方式。而且，是否允许不经初始化就定义对象也由类自己决定。如果类允许这种行为，它将决定对象的初始值到底是什么

绝大多数类都支持无须显示初始化而定义对象，这样的类提供一个合适的默认值。一些类要求每个对象都显示初始化，如果创建对象未初始化，将引发错误。