C++的异常处理

异常处理在C++中的地位是很尴尬的，他不被很多公司或者程序员认可，但是基于某些原因，个人依然觉得异常处理在C++程序中 是非常必要的。

一般来说，异常分为两大类，一个是抛出异常，另一个是接受异常然后处理。

• 抛出异常使用throw。
• 接受异常 使用try....catch 语句块。

1.标准异常抛出

一般来说，标准库中类或者函数会在使用错误的时候抛出一些异常，这其实也被人诟病的，毕竟错误的使用库是程序员的责任，标准库不应该为此承担。举一个string的栗子：

try{
 std::string wrolen("234");
 std::string it = wrolen.substr(10);
}catch(std::exception& e){
    std::cout << "Something Wrong:"<<e.what() <<"
";
}

这个例子将只有3个字符的wrolen，取其10个字符长度的子串，自然会发生错误。
结果为
what(): basic_string::substr: __pos (which is 10) > this->size() (which is 3)

使用try--catch后，程序不会立刻奔溃，而是执行打印语句，这说明在try语句中有string的异常被抛出。而我们刚有接住了这个异常。

我们来看完整的测试代码

#include <iostream>
#include <string>

void doExceptionCatch()
{
    try{
        std::string wrolen("234");
        std::string it = wrolen.substr(10);
    }catch(std::exception &e){
        std::cout << "Something Wrong:"<<e.what() <<"
";
    }
}

int main(int argc, char const *argv[])
{
  
    try{
        doExceptionCatch();
    }
    catch(std::out_of_range &e){
        std::cout << "In main handle Something Wrong:"<<e.what() <<"
";
    }
    return 0;
}

测试结果
Something Wrong:basic_string::substr: __pos (which is 10) > this->size() (which is 3)

在doExceptionCatch函数中使用了catch后，本来的异常已经被处理了，因此，回到main函数后，没有catch到任何异常,故没有打印。

一个特意的改动是，在doExceptionCatch函数的catch中加一个throw关键字，于是这个异常会被继续上抛，被main捕获。

事实上，标准库中定义了很多种异常，实际编码中，你可以在你认为会产生异常的地方将它们抛出来。当然了，一定是确实产生了异常。

看下面的例子：

int returnInt(unsigned int val)
{
    return val > 2147483647 ? throw std::out_of_range("too big for a interger!"):val;
}

int main(int argc, char const *argv[])
{
    try{
        int intme = returnInt(2147483648);
        std::cout << "In main intme :"<<intme <<"
";
    }catch(std::out_of_range &e){
        std::cout << "In main handle Something Wrong:"<<e.what() <<"
";
    }
    return 0;
}

我们知道一个int的最大数值是2147483647，因此当用户输入的数比这个还大，那么我们则抛出一个超出范围的异常。这合情合理。当函数returnInt没有抛出异常时，程序将正常执行，打印输入的数字，否则不会执行打印，而是直接进入到catch语句块。实现了类似（事实上也是）goto语句的功能。

2.自定义的异常抛出

标准库当然不会具体到项目的方方面面，可能你还需要自行定义一些异常情况，比如网络中断的处理，文件无法打开的处理等，那么你就可以自己定义异常了。一般来说，我们会继承标准库的std::exception来自定义异常类。

class MyException:public std::exception
{
public:
    //重载标准exception的what函数
    const char* what() const noexcept{
        return "Error for my Diy exception!";
    }

};
void throwMyexception() noexcept(false)//noexcept(false)表明该函数可以抛出异常，throw(MyException)，在C++11中已经废弃了这种写法
{
    //这里模拟发生的异常，然后抛出自定义异常
    if(!false){
        throw MyException();
    }
}
int main(int argc, char const *argv[])
{
    try{
        throwMyexception();
    }catch(MyException & e){
        std::cout << "my own exception is : "<< e.what() <<"
";
    }
    return 0;
}

值得一提的是noexcept 关键字，该关键字在C++11中引入，用于标识是否会抛出异常。

3.异常捕获

上面的例子中，已经涉及到如何捕获异常了，这里做个说明，不管是标准异常还是自定义的 异常，只要是可能存在异常抛出的位置，我们都可以使用try---catch语句块取处理异常。

4.异常处理的时机

异常处理不是神丹妙药，它不能也不应该作为你的软件出错后的救命稻草（如果软件要奔溃，就该让它早点奔溃），它应该作为软件在不该发生某些问题下的补充处理，虽然与此同时，这样的补充会引发代码膨胀，甚至于滥用。

在《程序员的修炼》一书中，作者对异常的使用时机是这样认为的，如果去掉异常处理的部分，程序和之前表现一致，则说明异常处理是正确的引入了，否则，如果一个原本异常的代码，在异常处理后变正常了，则说明异常处理做了不该做的事。

故此，我的理解是，异常处理不应该试图修复异常本身，而是应该将问题尽早暴露然后即时的对此做出处理，这个处理不是修复，修复应该是正常代码该做的事。比如本文第一个例子中，代码错误的取用了超出字符串长度的子串，这里就不该使用异常处理（好吧，我给自己打脸了），更好的方案是先判断字符串的长度，然后再取子串。第二个例子，用户（调用者）错误的输入了大于最大int型的数值，那么可以使用异常，异常处理里绝不是要把这个输入值变得小一些，使之合法，而是忽视用户的调用输入，并给予提示。那么为什么不使用if语句直接判断输入值是否大于最大int呢？这就涉及到异常的代码段的集中处理的优势了，它能让代码看起来更紧凑，不然，如果这里的判断多了，if就该满天飞了。
这篇文章对异常的好处做了很详细的诠释

话分两头，不使用异常也是可以的，但是观察C++的语言发展，标准会更倾向于加入并优化异常的处理。除了极端的，对速度有超高要求的场景外，我们需要引入异常，以避免程序在毫无防备的地方奔溃退出，让所有的异常都得到处理，就可以将软件的健壮性提升，如果你的代码写得很烂，那就更该引入异常处理，这样的话，奔溃时，程序至少能“死有所归”。