C++异常处理try-catch语句

一、异常概述

异常是指程序执行时出现的意外或异常情况，如除数为0，文件不存在等。这些异常导致程序无法正常执行，甚至崩溃。C++中提供了异常处理机制，能够在程序出现异常时进行捕获和处理，让程序更加健壮。

二、异常处理语句

C++中使用try-catch语句进行异常处理，通过捕获异常并在catch语句中进行相应处理，使程序在出现异常时能够继续执行。

    try {
        // 可能出现异常的代码块
    } catch (ExceptionType e) {
        // 异常处理代码
    }

try语句块中包含可能会抛出异常的代码，当异常被抛出时，程序会跳转到catch语句中进行异常处理。ExceptionType为自定义类型，捕获指定类型的异常。catch语句可以有多个，分别处理不同类型的异常。

三、自定义异常

C++中可以自定义异常类型，用于区分不同的异常情况。自定义异常需要继承自std::exception类，并重载其what()方法，返回异常的描述信息。

    class CustomException : public std::exception {
    public:
        const char* what() const throw() {
            return "This is a custom exception";
        }
    };

在程序中抛出自定义异常：

    try {
        throw CustomException();
    } catch (std::exception& e) {
        std::cout << e.what() << std::endl; // 输出异常描述信息
    }

四、异常传递

异常可以在函数间传递，用于在高层调用函数中处理异常。当函数中出现异常，程序跳转到调用函数中进行异常处理，继续将异常传递给调用函数，直到异常被处理或程序终止。

    void func1() {
        try {
            func2(); // 调用函数2
        } catch (std::exception& e) {
            std::cout << e.what() << std::endl;
            throw; // 抛出异常
        }
    }
    void func2() {
        throw CustomException(); // 抛出自定义异常
    }

在程序中调用函数1：

    try {
        func1(); // 调用函数1
    } catch (std::exception& e) {
        std::cout << e.what() << std::endl;
    }

五、异常安全

在程序中，异常可能会导致资源没有释放或部分释放，造成资源泄露或错误。为了避免这种情况，可以使用异常安全的代码。

异常安全的代码分为三个级别，分别为：

• 基本异常安全（Basic exception safety）：不会泄露资源，但程序状态可能已被修改。
• 强异常安全（Strong exception safety）：程序状态和资源都不会发生改变。
• 不抛出异常保证（No-throw guarantee）：不会发生异常。

为了实现强异常安全，可以使用RAII（资源获取即初始化）技术，将资源的分配和释放放在同一个类中进行，通过构造函数和析构函数来实现自动化管理。在异常发生时，调用析构函数自动释放资源。

    class Test {
    private:
        int* ptr;
    public:
        Test() {
            ptr = new int;
        }
        ~Test() {
            delete ptr;
        }
    };

在程序中使用RAII：

    void func() {
        Test t; // RAII资源管理类
        // 可能抛出异常的代码
    }

六、总结

通过C++异常处理机制，能够让程序在出现异常时进行捕获和处理，提高程序的健壮性。通过自定义异常类型和异常传递，能够进行更加详细的异常处理。在编写代码时，需要考虑到异常安全，避免资源泄露和错误。