使用C++ try catch處理異常

一、try catch機制介紹

在C++中，異常是一種處理錯誤或者不正常情況的一種機制。異常通常是指函數在執行期間發生的問題。通常有三種類型的異常：硬體異常、操作系統異常或編程異常。由於硬體錯誤和操作系統錯誤通常不是由程序引起的，所以我們著重討論編程異常。

try-catch語句塊是處理異常的一種方式。在try語句塊中，程序運行正常，當發生異常時就跳轉到catch語句塊中，執行相應的代碼來處理異常。異常被拋出時，系統開始在當前函數的調用棧中查找能夠處理它的catch語句塊。

當異常不被catch語句塊處理時，程序會終止其執行並輸出相關錯誤信息。

二、try catch機制使用例子

#include 
using namespace std;

int main()
{
   int x = -1;

   try
   {
      cout << "Before try" << endl;
      if (x < 0)
      {
         throw x;
         cout << "After throw" << endl;
      }
   }
   catch (int x )
   {
      cout << "Caught Exception" << endl;
   }

   cout << "After catch" << endl;

   return 0;
}

在這個例子中，當x小於0時，拋出x這個異常。catch語句塊可以捕獲到這個異常並處理它。如果沒有try-catch語句塊，程序將會終止執行。

三、try catch機制和函數

try-catch語句塊在函數中也是很常見的。在函數中使用try-catch語句塊，可以在發生異常時將相關代碼統一處理。

#include 
using namespace std;

void func(int x)
{
   if(x == 0)
   {
      throw "value of x is zero.";
   }
}

int main()
{
   try
   {
      func(0);
   }
   catch(const char* msg)
   {
      cout << "Exception caught : " << msg << endl;
   }

   return 0;
}

在這個例子中，當func函數的參數為0時，拋出一個字元串類型的異常。在主函數中，使用try-catch語句塊捕獲這個異常並輸出相關錯誤信息。這樣就能夠方便地處理異常。

四、try catch機制和類

類也可以使用try-catch語句塊，將異常處理在類中。

#include 
using namespace std;

class DividendZeroException: public exception
{
   virtual const char* what() const throw()
   {
      return "Dividend is zero.";
   }
};

class Divide
{
   int a, b;

   public:
      void setValues(int x, int y)
      {
         a = x;
         if(y == 0)
         {
            throw DividendZeroException();
         }
         b = y;
      }
      int calculate()
      {
         return a/b;
      }
};

int main()
{
   Divide div;

   try
   {
      div.setValues(10, 0);
      cout << div.calculate() << endl;
   }
   catch(DividendZeroException& e)
   {
      cout << "Exception caught : " << e.what() << endl;
   }

   return 0;
}

在這個例子中，首先定義了一個拋出異常的類DividendZeroException。在Divide類中，如果除數為0，則拋出這個異常。在主函數中，使用try-catch語句塊捕獲異常並輸出相關錯誤信息。通過這個例子能夠看出，使用類處理異常可以使代碼更加簡潔明了。

五、異常的設計和處理應該如何考慮

在使用try-catch機制時，異常的設計和處理非常重要。以下是幾點應該考慮的因素

1、異常應該用於處理預料之外的情況，而不是代替控制流語句的使用。

2、異常應該儘可能地精細化，分類明確。

3、在設計異常的時候，需要考慮異常的提示信息，讓程序員能夠便於分類和定位異常。

4、在使用try-catch語句塊時，要充分考慮異常的處理和程序的性能。

總結

try catch機制是C++中非常重要的一種異常處理方式。通過使用try-catch語句塊，程序員可以捕獲和處理預料之外的情況，並且能夠統一處理異常。在使用try-catch機制時，需要注意異常的設計和處理，充分考慮程序的性能和異常處理的分類和明確化。