异常

程序在实际运行时，总会有一些因素会导致程序不能正常运行。异常就是提前给出处理这些不正常因素的解决方案的机制。主要是为了程序的稳定性。

C++中的异常

关键字

在C++中主要提供了3个关键字实现异常处理。分别是：

• try：捕捉异常
  try块中的代码将会进行异常捕捉。

• catch：处理异常
  在catch块中进行对应异常的处理。可以有多个catch块处理不同的异常。异常类可以是任何类型，比如int、long、char*、自定义类。

• throw：抛出异常
  抛出异常后，throw下面的语句将不会被执行。此时执行退栈操作。

Java中的异常机制就是使用C++的异常实现的。

异常处理中的退栈和对象析构

在函数调用时，函数中定义的自动变量将在堆栈中存放。结束函数调用时，这些自动变量就会从堆栈中弹出，不再占用堆栈的空间，这个过程也被称为”退栈”。退栈时会调用对象的析构函数并释放对象。

异常使用示例

#include <iostream>

void main(){

    try
    {

        // 在try块中的代码抛出的异常将会被捕捉

        throw "异常了";  // throw可以抛出任何类型的异常，比如char*、int、自定义类

        // throw下面的代码将不会被执行，此时执行退栈操作。

        std::cout << "--------------------" << std::endl;

        throw 505;
    }
    catch (const char* str) //根据类型catch不同的异常，并在catch块中对该异常作处理
    {
        std::cout << "error msg : " << str << std::endl;
    }
    catch (int i)
    {
        std::cout << "error code : "<< i << std::endl;
    }
}

自定义异常类

子类异常要放在父类异常的前面，不然子类异常将永远不会被catch到。但可以使用虚函数实现同一个接口处理不同的异常。

// 异常类
class Exception{
protected:
    std::string _msg;
public:
    Exception(){
    }
    Exception(std::string &str){
        _msg = str;
    }
    virtual void print(){
        std::cout << _msg.c_str() << std::endl;
    }
};

// 数组下标访问越界异常
class ArrayIndexOutOfBoundsException:public Exception{
protected:
    int _errorIdx;
public:
    ArrayIndexOutOfBoundsException(int idx){
        _errorIdx = idx;
    }
    void print(){
        std::cout << "ArrayIndexOutOfBoundsException : 尝试访问下标" << _errorIdx << "时发生错误。" << std::endl;
    }
};

// 数组
template<class T>
class Array{
private:
    int _size = 0;
    T *arr = nullptr;
public:

    Array(int size){
        arr = new T[size];
        _size = size;
    }

    ~Array(){
        if (arr)
        {
            delete[] arr;
            arr = nullptr;
        }
    }

    T& operator[](int idx){
        // 检查下标
        if (idx < 0 || idx >= _size)
        {
            throw ArrayIndexOutOfBoundsException(idx); //数组下标访问越界
        }
        return arr[idx];
    }
};

void main(){

    int size = 5;

    try{
        Array<int> arr(size);

        for (int i = 0; i < size; ++i)
            arr[i] = i + 1;

        // 异常
        arr[-1] = 0;

        for (int i = 0; i < size; ++i)
        {
            std::cout << "arr[" << i << "] = " << arr[i] << std::endl;
        }
    }
    // 子类异常要放在父类异常之前
    catch (ArrayIndexOutOfBoundsException &e){
        e.print();
    }
    catch (Exception &e){
        e.print();
    }
}