C++异常处理

一 C++异常处理机制

　　异常处理基本思想：执行一个函数的过程中发现异常，可以不用再本函数内立即进行处理，而是抛出该异常，让函数的调用者直接或间接的处理这个问题。

　　C++异常处理进制由三个模块组成：try、throw、catch

　　try---catch基本语法：

try 
 { 
可能抛出异常的语句；（检查） 
} 
catch（类型名[形参名]）//捕获特定类型的异常 
{ 
 //处理1； 
} 
catch（类型名[形参名]）//捕获特定类型的异常 
{ 
 //处理2； 
} 
catch（…）//捕获所有类型的异常 
{ 
 } 

 　　示例：

void f1(int i)
{
    if (i<0)
        throw 1;
}
void f2()
{
    f1(-45);
}
void f3()
{
    f2();
}
void f4()
{
    f3();
}
int main()
{
    try{
        f4();
    }
    catch (int i)
    {
        cout <<"error code:"<< i <<"
"<< endl;
    }
    system("pause");
    return 0;
}

二 异常捕获的匹配规则

　　try块里面抛出哪种异常，则catch里面捕获哪种类型的异常，一般情况下，类型必须完全匹配，但以下三种情况可以进行类型转换：

　　（1）运行从非const对象到const对象转换，即throw一个非const对象，catch一个const对象

　　（2）运行从派生类类型到基类型的转换

　　（3）将数组转换为数组类型的指针，函数转换为指向函数类型的指针

#include <math.h>

bool Equal(double num1, double num2)
{
    if (num1 - num2 > -0.0000001 &&
        num1 - num2 < 0.0000001)
    {
        return true;
    }
    else
    {
        return false;
    }
}

// 基数为base为double类型，exponent为整数
double Power(double base, int exponent) // throw(char *)
{
    // 当底数为0且指数为负数时抛出异常
    if (Equal(base,0.0) && (exponent < 0))
    {
        throw exception("base must be positive!"); // thror "error"
    }
    double dbResult = 1.0;
    if (exponent >= 1)
    {
        for (int i = 0; i < exponent; i ++)
        {
            dbResult *= base;
        }
    }
    else if (exponent < 0)
    {
        for (int j = 0; j < abs(exponent); j ++)
        {
            dbResult *= base;
        }
        dbResult = 1/dbResult;
    }
    else if(exponent == 0)
    {
        dbResult = 1;
    }
    return dbResult;
}

void main()
{
    clock_t start,end;
    start = clock();
    try
    {
        cout << Power(0,1) << endl;
        cout << Power(2, 3) << endl;
        cout << Power(-2, 3) << endl;
        cout << Power(2, -3) << endl;
        cout << Power(2, 0) << endl;
        cout << Power(0,-1) << endl;
    }
    catch (exception & e) // char *p
    {
        cout << e.what() << endl;  // cout << p << endl;
    }
    end = clock();
    cout << "程序运行时间：" << (double)(end - start) / CLOCKS_PER_SEC << endl;
    return;
}

三 异常规范

　　（1）函数声明之后，列出函数可能抛出的异常类型，并保证该函数不会抛出其他类型的异常

　　　　a. void fun() throw(toobig,toosmall,divzero); // 函数抛出指定异常

　　　　b. void f();  // 这意味函数会抛出任何一种异常

　　　　c. void f() throw();   // 这意味函数不会抛出异常

　　（2） 保证不在构造函数中抛出异常，因为构造函数的作用是构造对象并初始化，一旦抛出异常，有可能导致对象不完整或没有完全初始化

　　（3）保证不在析构函数中抛出异常，因为析构函数的作用是完成资源的清理，一旦抛出异常，有可能导致内存泄露等等

四 使用异常的开销

　　当异常被抛出时有相当的运行时间方面的开销，这就是从来不想把异常用于普通流控制的一部分的原因，而不管它多么令人心动。设计异常处理的重要目标之一是：在异常处理实现中，当异常不发生时应不影响运行速度，这就是说，只要不抛出异常，代码的允许速度如同没有加载异常处理一样，无论与否，异常处理都依赖于使用的特定编译器，异常处理会引出额外信息，这些信息被编译器置于栈上。