南宁手机做网站设计,淘宝上开做网站的店铺,怎样开一个小贸易公司,设计网站开发文章目录 1. C语言传统处理错误的方式2. C异常的概念3. 异常的使用3.1 异常的抛出和捕获3.2 异常的重新抛出3.3 异常安全3.4 异常规范 4. C标准库的异常体系5. 自定义的异常体系6. 异常的优缺点 1. C语言传统处理错误的方式
C语言传统的错误处理机制有两个#xff1a; 终止程… 文章目录 1. C语言传统处理错误的方式2. C异常的概念3. 异常的使用3.1 异常的抛出和捕获3.2 异常的重新抛出3.3 异常安全3.4 异常规范 4. C标准库的异常体系5. 自定义的异常体系6. 异常的优缺点 1. C语言传统处理错误的方式
C语言传统的错误处理机制有两个 终止程序比如assert。 缺陷用户难以接收。如发生内存错误除0错误时就会终止程序。 返回错误码 缺陷需要程序员自己去查找对应的错误。如系统的很多库的接口函数都是通过把错误码放到errno中表示错误
实际中C语言基本都是使用返回错误码的方式处理错误部分情况下使用终止程序处理非常严重的错误
2. C异常的概念
异常是一种处理错误的方式当一个函数发现自己无法处理的错误时就可以抛出异常让函数的直接或间接的调用者处理这个错误。
throw: 当问题出现时程序会抛出一个异常。这是通过使用 throw 关键字来完成的。catch: 在您想要处理问题的地方通过异常处理程序捕获异常.catch 关键字用于捕获异常可以有多个catch进行捕获。try: try 块中的代码标识将被激活的特定异常,它后面通常跟着一个或多个 catch 块。
如果有一个块抛出一个异常捕获异常的方法会使用 try 和 catch 关键字。try 块中放置可能抛出异常的代码try 块中的代码被称为保护代码。使用try/catch语句的语法如下所示
try
{//保护的标识代码
}
catch(ExceptionName e1)
{//catch块
}
catch(ExceptionName e2)
{//catch块
}
catch(ExceptionName eN)
{//catch块
}3. 异常的使用
3.1 异常的抛出和捕获
异常的抛出和匹配原则 异常是通过抛出对象引发的该对象的类型决定了应该激活哪个catch的处理代码被选中的处理代码是调用链中与该对象类型匹配且离抛出异常位置最近的那一个抛出异常对象后会生成一个异常对象的拷贝因为抛出的异常对象可能是一个临时对象所以会生成一个拷贝对象这个拷贝的临时对象会在被catch以后销毁。这里的处理类似于函数的传值返回catch(…)可以捕获任意类型的异常问题是不知道异常错误是什么在实际抛出和捕获异常的原则有个例外并不都是类型完全匹配可以抛出的派生类对象使用基类捕获这个在实际中非常实用 在函数调用链中异常栈展开匹配原则 首先检查throw本身是否在try块内部如果是再查找匹配的catch语句。如果有匹配的则调用到catch的地方进行处理没有匹配到catch则退出当前函数栈继续再上层调用函数的栈中进行查找匹配catch如果到达main函数的栈依旧没有匹配的则终止程序。上述这个沿着调用链查找匹配的catch子句的过程称为栈展开。所以实际中我们最后都要加一个catch(…)捕获任意类型的异常否则当有异常没捕获程序就会直接终止找到匹配的catch子句并处理之后会继续沿着catch子句后面继续执行 double Division(int a, int b)
{// 当b 0时抛出异常if (b 0)throw Division by zero condition!;elsereturn ((double)a / (double)b);
}
void Func()
{int len, time;cin len time;cout Division(len, time) endl;
}
void Test1()
{try {Func();}catch (const char* errmsg){cout errmsg endl;}catch (...) {cout unkown exception endl;}
}3.2 异常的重新抛出
有可能单个的catch不能完全处理一个异常在进行一些校正处理以后希望再交给更外层的调用链函数来处理catch则可以通过重新抛出将异常传递给更上层的函数进行处理。
我们看下面一段代码
double Division(int a, int b)
{// 当b 0时抛出异常if (b 0)throw Division by zero condition!;elsereturn ((double)a / (double)b);
}
void Func()
{// 这里可以看到如果发生除0错误抛出异常另外下面的array没有得到释放。// 所以这里需要捕获所有类型的异常然后先将array释放然后再将捕获的异常重新抛出交给外面处理int* arr new int[10];try{int len, time;cin len time;cout Division(len, time) endl;}catch (...){cout delete [] arr endl;delete[] arr;throw;}//...cout delete [] arr endl;delete[] arr;
}
void Test2()
{try{Func();}catch (const char* errmsg){cout errmsg endl;}catch (...){cout unkown exception endl;}
}3.3 异常安全
C的异常还存在一些安全问题 构造函数完成对象的构造和初始化最好不要在构造函数中抛出异常否则可能导致对象构造或者初始化不完全析构函数主要完成资源的清理操作最好不要在析构函数中抛出异常否则可能会导致资源泄漏内存泄漏或者句柄未关闭等。C中异常经常会导致资源泄漏的问题比如在new和delete中抛出了异常导致内存泄 漏在lock和unlock之间抛出了异常导致死锁C经常使用RAII来解决以上问题 3.4 异常规范
由于不规范使用异常会带来许多非常严重的后果所以 C98 引入了异常规范异常规范中建议程序员对每个函数进行异常接口说明其目的是让函数使用者知道该函数可能抛出的异常有哪些如下 在函数后面接throw(类型)列出这个函数可能抛掷的所有异常类型函数的后面接throw()表示函数不抛异常若无异常接口声明则此函数可以抛掷任何类型的异常 //这里表示func可以抛出ABCD四种类型的异常
void func() throw(A,B,C,D);
//这里表示这个函数只会抛出bad_alloc一种异常
void* operator new(std::size_t size) throw (std::bad_alloc);
//这里表示这个函数不会抛出异常
void* operator delete(std::size_t size, void* ptr) throw();但是由于 C98 函数异常接口只是建议性做法而不是语法硬性要求的同时还由于写出一个函数可能抛出的所有异常比较麻烦所以 C98 的异常规范在实际开发中几乎没有人遵守形同虚设
为了让人们能够对函数进行异常接口说明C11 对异常接口说明进行了简化
在函数后面加上关键字noexcept表示该函数不会抛出任何异常函数后面不加关键字则表示可能抛出任意类型的异常
// C11 中新增的 noexcept表示不会抛异常
thread() noexcept;
thread(thread x) noexcept;并且 C11 还对使用 noexcept 修饰的函数进行了检查如果该函数被 noexcept 修饰但是可能会抛出异常则编译器会报一个警告,但并不影响程序的正确性
int at(vectorint v, size_t pos) noexcept
{if (pos v.size())throw out_of_range(数组越界);elsereturn v[pos];
}void Test1()
{vectorint v {1, 2, 3, 4, 5};try {at(v, 5);}catch (out_of_range errmsg){cout errmsg.what() endl;}catch (...) {cout 未知异常 endl;}
}4. C标准库的异常体系
C提供了一系列标准的异常定义在exception中我们可以在程序中使用这些标准的异常。它们是以父子类层次结构组织起来的如下所示: 其中比较常见的错误有bad_allocnew空间失败时抛出此异常runtime_error运行时错误比如除0错误等out_of_range数组越界错误。
C标准库的异常体系的使用
void Test2()
{vectorint v(10);try {v.reserve(100000000);v.at(20) 5;}catch (exception errmsg){cout errmsg.what() endl;}catch (...){cout unknow Exception endl;}
}虽然我们可以直接使用 C 标准提供的这些异常也可以去继承 exception 类来实现自己的异常类但在实际开发中很多企业都会自己定义一套单独的异常继承体系因为C标准库设计的不够好用。再加上我们平时自己写代码基本不会使用异常所以对于 C 标准异常我们作为了解内容即可。
5. 自定义的异常体系
实际上很多公司都会对自己定义的异常体系进行规范化管理因为如果在一个项目中大家随意的抛出异常那么最外层的调用者就没法玩了所以在实际中都会定义一套继承的规范体系定义一个最基础的基类所有人抛出的异常对象都是继承与该异常类的派生类对象所以异常语法可以用基类捕获抛出的派生类对象所以最外成值需要捕获基类就行了。 下面我们看一下服务器开发中通常使用的异常继承体系
class Exception//这里定义了一个异常的基类后面对于不同类型的异常将进行不同的继承
{
public:Exception(const string errmsg, int id):_errmsg(errmsg),_id(id){}virtual string what() const//这里的what使用virtual修饰以达到多态使用返回不同的错误信息{return _errmsg;}
protected:string _errmsg;int _id;
};
class SqlException : public Exception//sql类型的异常
{
public:SqlException(const string errmsg, int id, const string sql):Exception(errmsg, id), _sql(sql){}virtual string what() const//对虚函数进行重写实现多态{//修改异常信息并返回string str SqlException:;str _errmsg;str -;str _sql;return str;}
private:const string _sql;//保存出现错误的sql语句
};
class CacheException : public Exception//Cache类型异常
{
public:CacheException(const string errmsg, int id):Exception(errmsg, id){}virtual string what() const//虚函数重写{string str CacheException:;str _errmsg;return str;}
};
class HttpServerException : public Exception//网络类型异常
{
public:HttpServerException(const string errmsg, int id, const string type):Exception(errmsg, id), _type(type){}virtual string what() const{string str HttpServerException:;str _type;str :;str _errmsg;return str;}
private:const string _type;
};
void SQLMgr()
{srand(time(nullptr));if (rand() % 4 0){throw SqlException(权限不足, 100, select * from name 张三);}//throw xxxxxx;
}
void CacheMgr()
{srand(time(0));if (rand() % 5 0){throw CacheException(权限不足, 100);}else if (rand() % 6 0){throw CacheException(数据不存在, 101);}SQLMgr();//如果没有抛出异常就调用SQL层操作
}
void HttpServer()
{// ...srand(time(0));if (rand() % 3 0){throw HttpServerException(请求资源不存在, 100, get);}else if (rand() % 4 0){throw HttpServerException(权限不足, 101, post);}CacheMgr();//如果网络服务没有问题在这里调用内存操作
}
void Test3()
{while(1){this_thread::sleep_for(chrono::seconds(1));try{HttpServer();//这里调用网络服务}catch (const Exception e) // 这里捕获父类对象就可以{// 多态cout e.what() endl;}catch (...){cout Unkown Exception endl;}}
}6. 异常的优缺点
C异常的优点 异常对象定义好了相比错误码的方式可以清晰准确的展示出错误的各种信息甚至可以包含堆栈调用的信息这样可以帮助更好的定位程序的bug返回错误码的传统方式有个很大的问题就是在函数调用链中深层的函数返回了错误那么我们得层层返回错误最外层才能拿到错误很多的第三方库都包含异常比如boost、gtest、gmock等等常用的库那么我们使用它们也需要使用异常部分函数使用异常更好处理比如构造函数没有返回值不方便使用错误码方式处理。比如 T operator这样的函数如果pos越界了只能使用异常或者终止程序处理没办法通过返回值表示错误 C异常的缺点 异常会导致程序的执行流乱跳并且非常的混乱并且是运行时出错抛异常就会乱跳。这会导致我们跟踪调试时以及分析程序时比较困难。异常会有一些性能的开销。当然在现代硬件速度很快的情况下这个影响基本忽略不计。C没有垃圾回收机制资源需要自己管理。有了异常非常容易导致内存泄漏、死锁等异常安全问题。这个需要使用RAII来处理资源的管理问题。学习成本较高。C标准库的异常体系定义得不好导致大家各自定义各自的异常体系非常的混乱。异常尽量规范使用否则后果不堪设想随意抛异常外层捕获的用户苦不堪言。所以异常规范有两点: 抛出异常类型都继承自一个基类;函数是否抛异常、抛什么异常都使用 func() throw();的方式(或者C11的noexcept)规范化。 总结异常总体而言利大于弊所以工程中我们还是鼓励使用异常的。另外OO的语言基本都是用异常处理错误这也可以看出这是大势所趋 本节完…
