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c++中如何处理异常(try-catch)_异常捕获与抛出机制详解

发布时间:2025-11-04

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C++异常处理通过try、catch和throw实现,用于捕获和处理运行时错误。1. try块包含可能抛出异常的代码;2. throw用于抛出异常对象,推荐使用标准异常如std::runtime_error;3. catch按顺序匹配异常类型,建议按引用捕获以避免切片并支持多态;4. 可使用多个catch块处理不同异常,catch(...)可捕获未知异常但无具体信息;5. 标准异常来自,如logic_error和runtime_error;6. 可自定义异常类继承std::exception或其子类,重写what()方法;7. 异常适用于严重错误场景,不应替代常规错误码,需结合RAII管理资源,注意性能开销。

在C++中,异常处理是一种用于应对程序运行时错误的机制,它允许程序在出错时优雅地恢复或终止,而不是直接崩溃。核心关键字是 trycatchthrow,它们共同构成了C++的异常处理模型。

异常的基本结构:try-catch

使用 try-catch 可以捕获并处理可能抛出异常的代码段。

基本语法如下:

try {
    // 可能抛出异常的代码
    throw exception_type();
}
catch (exception_type e) {
    // 处理特定类型的异常
}

当 try 块中的代码执行到 throw 语句时,程序会立即跳转到与异常类型匹配的 catch 块。如果没有匹配的 catch,程序将调用 std::terminate() 终止。

throw:主动抛出异常

throw 用于显式抛出一个异常对象,可以是内置类型(如 int、char*),也可以是标准库或自定义的异常类。

示例:

if (denominator == 0) {
    throw "Division by zero!";
}

更推荐的做法是抛出标准异常类,例如来自 的 runtime_error:

#include 
throw std::runtime_error("Invalid input");

catch:捕获并处理异常

catch 块按顺序尝试匹配异常类型。可以有多个 catch 块来处理不同类型的异常。

常见写法:

  • 按值捕获:适合小型对象,但可能引发对象切片
  • 按引用捕获:推荐方式,避免复制且支持多态
  • 按指针捕获:较少使用,通常用于特殊场景

示例:

try {
    riskyFunction();
}
catch (const std::invalid_argument& e) {
    std::cout << "Invalid argument: " << e.what() << std::endl;
}
catch (const std::runtime_error& e) {
    std::cout << "Runtime error: " << e.what() << std::endl;
}
catch (...) {
    std::cout << "Unknown exception caught" << std::endl;
}

其中 catch(...) 能捕获所有类型的异常,常用于兜底处理,但无法获取具体信息。

标准异常与自定义异常

C++ 提供了丰富的标准异常类,定义在 中,如:

  • std::logic_error:表示逻辑错误,如 invalid_argument
  • std::runtime_error:表示运行时错误,如 range_error

你也可以定义自己的异常类,继承自 std::exception 或其子类:

class MyException : public std::runtime_error {
public:
    MyException() : std::runtime_error("My custom error") {}
};

这样就能使用 what() 方法返回错误信息,并与其他异常一致地被处理。

基本上就这些。合理使用 try-catch 能让程序更健壮,但不应滥用。异常适用于真正“异常”的情况,比如资源加载失败、非法输入等,而不该替代常规错误码返回。同时注意性能开销和栈展开行为,确保资源正确释放(RAII 是关键)。

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