C++异常处理通过throw、try、catch实现:当错误发生时用throw抛出异常,try块包裹可能出错的代码,catch块捕获并处理特定类型异常,防止程序崩溃。

在C++中,异常处理是一种用于应对程序运行时错误的机制。它允许程序在遇到不可预期的问题(如除以零、内存分配失败、文件未找到等)时,不直接崩溃,而是通过一种结构化的方式传递和处理错误信息。C++的异常处理主要依赖于三个关键字:throw、try 和 catch。下面将详细解析这一机制的工作原理和使用方法。
throw:抛出异常
当程序检测到一个错误时,可以使用 throw 语句抛出一个异常。throw 后面可以跟任意类型的表达式,比如整数、字符串、对象等。
例如:
if (denominator == 0) {
throw "Division by zero!";
}
这条语句会中断当前函数的执行,并开始在调用栈中向上寻找能处理该异常的 catch 块。
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try:监控可能出错的代码块
try 块用来包裹那些可能抛出异常的代码。你不能单独使用 try,必须配合至少一个 catch 块。
语法如下:
try {
// 可能抛出异常的代码
riskyFunction();
}
catch (...) {
// 处理异常
}
如果 try 块中的代码没有抛出异常,catch 块将被跳过;一旦发生异常,控制权立即转移到匹配的 catch 块。
catch:捕获并处理异常
catch 块紧跟在 try 块之后,用于捕获并处理特定类型的异常。你可以定义多个 catch 块来处理不同类型的异常。
示例:
try {
divide(10, 0);
}
catch (const char* msg) {
std::cout << "Error: " << msg << std::endl;
}
catch (std::exception& e) {
std::cout << "Standard exception: " << e.what() << std::endl;
}
catch (...) {
std::cout << "Unknown exception occurred." << std::endl;
}
- 第一个 catch 捕获字符串字面量异常
- 第二个 catch 捕获标准库异常(如 std::runtime_error)
- 第三个 catch(...)是通配符,能捕获任何未被前面 catch 捕获的异常
异常安全与资源管理
使用异常时,必须注意资源泄漏问题。例如,在动态分配内存后抛出异常,可能导致 delete 无法执行。
C++ 推荐使用 RAII(Resource Acquisition Is Initialization)原则来管理资源。即利用对象的构造函数获取资源,析构函数自动释放资源。
典型做法是使用智能指针(如 std::unique_ptr)或容器类,它们在异常发生时也能确保资源正确释放。
例如:
void processData() {
std::unique_ptr data(new int[1000]);
if (someError) {
throw std::runtime_error("Processing failed");
}
// 即使抛出异常,data 也会自动释放
}
自定义异常类
为了更清晰地表达错误类型,通常会定义自己的异常类,继承自 std::exception 或其派生类。
示例:
class MyException : public std::exception {
public:
const char* what() const noexcept override {
return "My custom exception";
}
};
// 使用方式
throw MyException();
这样可以在 catch 中精确识别异常来源,提升程序的可维护性。
基本上就这些。C++ 的异常机制虽然灵活,但也需要谨慎使用。过度依赖异常会影响性能,且在某些嵌入式或高性能场景中可能被禁用。关键是理解何时该用异常,以及如何保证异常安全。掌握 try-catch-throw 的基本结构和最佳实践,能让程序更健壮、更易调试。










