第12章+異常處理

1、面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)（C+描述）面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)（C+描述）本章主要內(nèi)容本章主要內(nèi)容l異常處理的基本思想異常處理的基本思想lC+異常處理的實(shí)現(xiàn)異常處理的實(shí)現(xiàn)拋出異常拋出異常throwthrow捕獲異常捕獲異常try,catchtry,catchl異常處理中的構(gòu)造與析構(gòu)異常處理中的構(gòu)造與析構(gòu)l異常規(guī)格說明異常規(guī)格說明面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)（C+描述）什么是異常？什么是異常？l應(yīng)用程序要具有容錯(cuò)能力，當(dāng)發(fā)生意外時(shí)也可作應(yīng)用程序要具有容錯(cuò)能力，當(dāng)發(fā)生意外時(shí)也可作出適當(dāng)處理，不會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重后果。所謂出適當(dāng)處理，不會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重后果。所謂異常，包異常，包括用戶誤操作、外部設(shè)備或文件連接不正確、內(nèi)括用戶誤操作、外部設(shè)備或

2、文件連接不正確、內(nèi)存不足等存不足等。l傳統(tǒng)的處理方法是使用中斷指令，如傳統(tǒng)的處理方法是使用中斷指令，如abort, assert, abort, assert, exit, return, exit, return, 錯(cuò)誤處理代碼摻雜于功能實(shí)現(xiàn)代碼，錯(cuò)誤處理代碼摻雜于功能實(shí)現(xiàn)代碼，降低了程序的可讀性和可維護(hù)性，降低了程序的可讀性和可維護(hù)性， 而且不適合于而且不適合于代碼重用。代碼重用。lc+c+的異常處理允許程序以的異常處理允許程序以結(jié)構(gòu)化和順序化結(jié)構(gòu)化和順序化的方的方式處理反常和意外的情況。式處理反常和意外的情況。面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)（C+描述）l將將異常檢測(cè)與處理分離異常檢測(cè)與處理分離，出現(xiàn)異

3、常的函數(shù)不，出現(xiàn)異常的函數(shù)不需具備處理異常的能力。需具備處理異常的能力。l當(dāng)一個(gè)函數(shù)發(fā)生異常時(shí)，它拋出一個(gè)異常，當(dāng)一個(gè)函數(shù)發(fā)生異常時(shí)，它拋出一個(gè)異常，調(diào)用者捕獲并處理該異常。若調(diào)用者不能處調(diào)用者捕獲并處理該異常。若調(diào)用者不能處理，還可拋出給上一級(jí)調(diào)用者處理，直至運(yùn)理，還可拋出給上一級(jí)調(diào)用者處理，直至運(yùn)行系統(tǒng)。若仍不能處理，將簡(jiǎn)單終止程序。行系統(tǒng)。若仍不能處理，將簡(jiǎn)單終止程序。異常處理的基本思想異常處理的基本思想面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)（C+描述）異常處理的基本思想異常處理的基本思想函數(shù)函數(shù)f( )f( )捕獲并處理異常捕獲并處理異常函數(shù)函數(shù)h( ) h( ) 引發(fā)異常引發(fā)異常函數(shù)函數(shù)g( )g( )調(diào)

4、用者調(diào)用者異常傳播方向異常傳播方向調(diào)用關(guān)系調(diào)用關(guān)系面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)（C+描述）異常處理的實(shí)現(xiàn)機(jī)制異常處理的實(shí)現(xiàn)機(jī)制l拋擲異常的程序段拋擲異常的程序段.throw throw 表達(dá)式表達(dá)式; ;.l捕獲并處理異常的程序段捕獲并處理異常的程序段trytry 復(fù)合語(yǔ)句復(fù)合語(yǔ)句catchcatch（異常類型聲明）（異常類型聲明） 復(fù)合語(yǔ)句復(fù)合語(yǔ)句catchcatch（異常類型聲明）（異常類型聲明） 復(fù)合語(yǔ)句復(fù)合語(yǔ)句 面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)（C+描述）l若有異常則通過若有異常則通過throwthrow操作操作創(chuàng)建一個(gè)異常對(duì)象并拋擲。創(chuàng)建一個(gè)異常對(duì)象并拋擲。l將可能拋出異常的程序段嵌在將可能拋出異常的程序段嵌在

5、trytry塊塊中?？刂仆ㄟ^正常的中?？刂仆ㄟ^正常的順序執(zhí)行到達(dá)順序執(zhí)行到達(dá)trytry語(yǔ)句，然后執(zhí)行語(yǔ)句，然后執(zhí)行trytry塊內(nèi)的保護(hù)段。塊內(nèi)的保護(hù)段。l如果在保護(hù)段執(zhí)行期間沒有引起異常，那么跟在如果在保護(hù)段執(zhí)行期間沒有引起異常，那么跟在trytry塊后塊后的的catchcatch子句就不執(zhí)行。程序從子句就不執(zhí)行。程序從trytry塊后跟隨的最后一個(gè)塊后跟隨的最后一個(gè)catchcatch子句后面的語(yǔ)句繼續(xù)執(zhí)行下去。子句后面的語(yǔ)句繼續(xù)執(zhí)行下去。lcatchcatch子句按其在子句按其在trytry塊后塊后出現(xiàn)的順序出現(xiàn)的順序被檢查。匹配的被檢查。匹配的catchcatch子句將捕獲并處理異常

6、（或繼續(xù)拋擲異常）子句將捕獲并處理異常（或繼續(xù)拋擲異常）。lcatch()catch()可以捕獲任何異?？梢圆东@任何異常，所以建議，所以建議放在放在catchcatch子句的子句的最后最后。l如果匹配的處理器未找到，則如果匹配的處理器未找到，則運(yùn)行函數(shù)運(yùn)行函數(shù)terminateterminate將被自將被自動(dòng)調(diào)用，其動(dòng)調(diào)用，其缺省功能是調(diào)用缺省功能是調(diào)用abortabort終止程序終止程序。異常處理的實(shí)現(xiàn)機(jī)制異常處理的實(shí)現(xiàn)機(jī)制面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)（C+描述）異常處理語(yǔ)法（拋出異常）異常處理語(yǔ)法（拋出異常）ltry 塊塊 try / 需保護(hù)的需保護(hù)的測(cè)試塊測(cè)試塊 lthrow語(yǔ)句語(yǔ)句 throw 表

7、達(dá)式；表達(dá)式； / 表達(dá)式可以是任意類型的對(duì)象表達(dá)式可以是任意類型的對(duì)象 / throw語(yǔ)句必須在語(yǔ)句必須在try塊、塊、catch塊或其調(diào)用的函數(shù)中執(zhí)行塊或其調(diào)用的函數(shù)中執(zhí)行面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)（C+描述）lcatch塊塊 catch ( 類型類型 參數(shù)參數(shù)) /類型為基本數(shù)據(jù)類型或類類型類型為基本數(shù)據(jù)類型或類類型 / 異常處理語(yǔ)句塊異常處理語(yǔ)句塊 catch( ) / 可捕獲處理任意類型的異?？刹东@處理任意類型的異常 / 異常處理語(yǔ)句塊異常處理語(yǔ)句塊 異常處理語(yǔ)法（捕獲異常）異常處理語(yǔ)法（捕獲異常）面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)（C+描述）例例1 處理除零異常處理除零異常#include int Div(

8、int x, int y);int main( ) try cout 5/2 = Div(5,2) endl; cout 8/0 = Div(8,0) endl; cout 7/1 = Div(7,1) endl; catch( int ) cout except of deviding zero.n; cout that is ok.n;int Div( int x, int y ) if(y = 0) throw y; return x / y;程序運(yùn)行結(jié)果如下：程序運(yùn)行結(jié)果如下：5/2 = 2except of deviding zero.that is ok.面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)（C+描述

9、）異常的重新拋出異常的重新拋出l如果異常處理程序捕獲到異常后，無法確定異常的如果異常處理程序捕獲到異常后，無法確定異常的處理方式，須再拋出傳遞。這些工作通過加入不帶處理方式，須再拋出傳遞。這些工作通過加入不帶參數(shù)的參數(shù)的throwthrow就可完成：就可完成： catch( catch( . . . . . ) ) cout an exception was thrown endl; cout an exception was thrown endl; throw;throw; 面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)（C+描述）在構(gòu)造函數(shù)中拋出異常在構(gòu)造函數(shù)中拋出異常l由于由于C C的構(gòu)造函數(shù)沒有返回值，適合用異的

10、構(gòu)造函數(shù)沒有返回值，適合用異常機(jī)制解決創(chuàng)建對(duì)象失敗問題。常機(jī)制解決創(chuàng)建對(duì)象失敗問題。l當(dāng)創(chuàng)建對(duì)象失敗，在構(gòu)造函數(shù)中拋出一個(gè)異常，當(dāng)創(chuàng)建對(duì)象失敗，在構(gòu)造函數(shù)中拋出一個(gè)異常，由創(chuàng)建對(duì)象的函數(shù)捕獲并處理異常。由創(chuàng)建對(duì)象的函數(shù)捕獲并處理異常。 面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)（C+描述）在構(gòu)造函數(shù)中拋出異常（續(xù)）在構(gòu)造函數(shù)中拋出異常（續(xù)）l如果構(gòu)造函數(shù)在運(yùn)行時(shí)有異常拋出，析構(gòu)函數(shù)將無如果構(gòu)造函數(shù)在運(yùn)行時(shí)有異常拋出，析構(gòu)函數(shù)將無法收回這些存儲(chǔ)資源。這些問題大多數(shù)發(fā)生在未加法收回這些存儲(chǔ)資源。這些問題大多數(shù)發(fā)生在未加保護(hù)的指針上。例如：保護(hù)的指針上。例如：（上機(jī)驗(yàn)證）（上機(jī)驗(yàn)證） #include ofstream ou

11、t (“nudep.out”); class bonk public: bonk( ) out “bonk()” endl; bonk( ) out “bonk()” endl; ;面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)（C+描述）class og public: void* operator new( size_t sz ) out “allocating an og” endl; throw int(47); return 0; void operator delete( void* p ) out “deleteing an og” endl; :delete p; ;面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)（C+描述）class

12、useResources bonk* bp; og* op;public: useResources( int count = 1 ) out “useResources( )” endl; bp = new bonkcount; op = new og; useResource( ) out “useResources( )” endl;delete bp; delete op; ;面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)（C+描述）int main( ) try useResources ur(3); catch (int) out inside handler endl; 輸出結(jié)果是： useResources

13、 ( ) bonk( ) bonk( ) bonk( ) allocating an og inside handler面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)（C+描述）異常處理中的構(gòu)造與析構(gòu)異常處理中的構(gòu)造與析構(gòu)l找到一個(gè)匹配的找到一個(gè)匹配的catchcatch異常處理后：異常處理后：初始化參數(shù)。初始化參數(shù)。將從對(duì)應(yīng)的將從對(duì)應(yīng)的trytry塊開始到異常被拋擲塊開始到異常被拋擲處之間處之間構(gòu)造（且尚未析構(gòu)）構(gòu)造（且尚未析構(gòu)）的，所的，所有自動(dòng)對(duì)象進(jìn)行析構(gòu)。有自動(dòng)對(duì)象進(jìn)行析構(gòu)。從最后一個(gè)從最后一個(gè)catchcatch處理之后開始恢復(fù)處理之后開始恢復(fù)執(zhí)行執(zhí)行。面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)（C+描述）例例2 異常處理時(shí)的析構(gòu)異常處理

14、時(shí)的析構(gòu)（重點(diǎn)掌握）（重點(diǎn)掌握）#include void MyFunc( void );class Expt / /自編的異常處理類自編的異常處理類public: Expt( ) ; Expt( ) ; const char* ShowReason( ) const return Expt類異常。類異常。; ;面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)（C+描述）class Demo public: Demo( ); Demo( );Demo:Demo( ) cout 構(gòu)造構(gòu)造 Demo。 endl;Demo:Demo( ) cout 析構(gòu)析構(gòu) Demo。 endl;面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)（C+描述）void MyFunc

15、( ) Demo D; cout 在在MyFunc( )中拋擲中拋擲Expt類異常。類異常。 endl; throw Expt( ); / /構(gòu)建異常對(duì)象，并拋出構(gòu)建異常對(duì)象，并拋出int main( ) cout 在在main函數(shù)中。函數(shù)中。 endl; try cout 在在try塊中，調(diào)用塊中，調(diào)用MyFunc( )。 endl; MyFunc( ); 面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)（C+描述） catch( Expt E ) cout 在在catch異常處理程序中。異常處理程序中。 endl; cout 捕獲到捕獲到Expt類型異常：類型異常：; cout E.ShowReason( ) endl;

16、 catch( char *str ) cout 捕獲到其它的異常：捕獲到其它的異常： str endl; cout 回到回到main函數(shù)。從這里恢復(fù)執(zhí)行。函數(shù)。從這里恢復(fù)執(zhí)行。 endl;面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)（C+描述）程序運(yùn)行時(shí)輸出程序運(yùn)行時(shí)輸出:在在main函數(shù)中。函數(shù)中。在在try塊中，調(diào)用塊中，調(diào)用MyFunc( )。構(gòu)造構(gòu)造 Demo.在在MyFunc( )中拋擲中拋擲Expt類異常。類異常。析構(gòu)析構(gòu) Demo。在在catch異常處理程序中。異常處理程序中。捕獲到捕獲到Expt類型異常：類型異常：Expt類異常。類異常?；氐交氐絤ain函數(shù)。從這里恢復(fù)執(zhí)行。函數(shù)。從這里恢復(fù)執(zhí)行。面向?qū)?/p>

17、象程序設(shè)計(jì)（C+描述）lC + +C + +語(yǔ)言提供了異常規(guī)格說明語(yǔ)法，我們可以利用它語(yǔ)言提供了異常規(guī)格說明語(yǔ)法，我們可以利用它清晰地告訴使用者函數(shù)拋出的異常的類型，這樣使用者清晰地告訴使用者函數(shù)拋出的異常的類型，這樣使用者就可方便地進(jìn)行異常處理。這就是異常規(guī)格說明，它存就可方便地進(jìn)行異常處理。這就是異常規(guī)格說明，它存在于函數(shù)說明中，位于參數(shù)列表之后。在于函數(shù)說明中，位于參數(shù)列表之后。l異常規(guī)格說明的三種形式：異常規(guī)格說明的三種形式： （1 1）指定異常）指定異常，如：，如： void f ( ) throw( toobig, toosmall, divzerovoid f ( ) throw

18、( toobig, toosmall, divzero) )； 函數(shù)函數(shù)f( )f( )可拋出類型為可拋出類型為toobig, toosmall, divzerotoobig, toosmall, divzero的異常，的異常，若函數(shù)體內(nèi)拋出其它異常，調(diào)用函數(shù)無法捕獲，系統(tǒng)將若函數(shù)體內(nèi)拋出其它異常，調(diào)用函數(shù)無法捕獲，系統(tǒng)將調(diào)用調(diào)用abortabort函數(shù)終止程序。函數(shù)終止程序。異常接口聲明異常接口聲明面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)（C+描述）（2）不拋出異常）不拋出異常，如：，如： void f ( ) throw ( ); / 函數(shù)函數(shù)f（）不拋出任何類型的異常（）不拋出任何類型的異常（3）拋出任意類型的

19、異常）拋出任意類型的異常，如：，如： void f ( );異常接口聲明異常接口聲明面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)（C+描述）本節(jié)課主要介紹了如下內(nèi)容：本節(jié)課主要介紹了如下內(nèi)容： 1 異常處理的基本思想異常處理的基本思想 2 C+異常處理的實(shí)現(xiàn)異常處理的實(shí)現(xiàn) 3 異常處理中的構(gòu)造與析構(gòu)異常處理中的構(gòu)造與析構(gòu) 4 異常規(guī)格說明異常規(guī)格說明 5 異常是錯(cuò)誤的事件或運(yùn)行期間發(fā)生的反常，有兩種類型：異常是錯(cuò)誤的事件或運(yùn)行期間發(fā)生的反常，有兩種類型：l同步異常，在運(yùn)行期間產(chǎn)生并可使用同步異常，在運(yùn)行期間產(chǎn)生并可使用throw拋出拋出l異步異常，由硬件或運(yùn)行環(huán)境引起的異步錯(cuò)誤異步異常，由硬件或運(yùn)行環(huán)境引起的異步錯(cuò)誤 6

20、 異常處理是異常處理是c+一個(gè)特性，它支持以一種標(biāo)準(zhǔn)的方式處理一個(gè)特性，它支持以一種標(biāo)準(zhǔn)的方式處理錯(cuò)誤，即通過關(guān)鍵字錯(cuò)誤，即通過關(guān)鍵字throw, try, catch實(shí)現(xiàn)。實(shí)現(xiàn)。ltry塊包含一個(gè)塊包含一個(gè)throw語(yǔ)句的測(cè)試塊語(yǔ)句的測(cè)試塊lthrow產(chǎn)生一個(gè)異常給異常處理器產(chǎn)生一個(gè)異常給異常處理器lcatch異常處理器必須在異常處理器必須在try塊之后塊之后本章小結(jié)本章小結(jié)面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)（C+描述）布置作業(yè)布置作業(yè)編程并上機(jī)驗(yàn)證：編程并上機(jī)驗(yàn)證： 1、編譯運(yùn)行以下代碼，體會(huì)異常處理、編譯運(yùn)行以下代碼，體會(huì)異常處理3個(gè)關(guān)鍵字個(gè)關(guān)鍵字try、catch和和throw的作的作用，并寫出運(yùn)行結(jié)果

21、。用，并寫出運(yùn)行結(jié)果。 using namespace std; int main( ) cout 開始開始 endl; try cout 進(jìn)入進(jìn)入try塊塊 endl; throw 999; cout 該語(yǔ)句不應(yīng)執(zhí)行該語(yǔ)句不應(yīng)執(zhí)行; catch( int i ) cout 捕捉的異常為：捕捉的異常為：; cout i endl; cout 結(jié)束結(jié)束; 面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)（C+描述）布置作業(yè)（續(xù)）布置作業(yè)（續(xù)）2、分析以下代碼，寫出運(yùn)行結(jié)果，并與題、分析以下代碼，寫出運(yùn)行結(jié)果，并與題1對(duì)比分析運(yùn)行結(jié)果。對(duì)比分析運(yùn)行結(jié)果。 using namespace std; int main( ) cout

22、 開始開始 endl; try cout 進(jìn)入進(jìn)入try塊塊 endl;throw 999;cout 該語(yǔ)句不應(yīng)執(zhí)行該語(yǔ)句不應(yīng)執(zhí)行; catch( double i ) cout 捕捉的異常為：捕捉的異常為：;cout i endl; cout 結(jié)束結(jié)束; 面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)（C+描述）布置作業(yè)（續(xù)）布置作業(yè)（續(xù)）3、編譯運(yùn)行以下代碼，分析運(yùn)行結(jié)果。、編譯運(yùn)行以下代碼，分析運(yùn)行結(jié)果。using namespace std; class CB public: void print() cout Catch the class CB endl; ;class CD: public CB public: void print( ) cout Catch the class CD endl; ;int main( ) CD derived;try throw derived; catch( CB b ) cout Catch a base class: ;