异常处理是C++中用于应对运行时错误的机制,通过try-catch结构实现。try块包含可能出错的代码,throw抛出异常,catch捕获并处理特定类型的异常。示例展示了除零错误的处理,使用标准异常类如runtime_error可提供更规范的错误信息,catch(const runtime_error&)避免拷贝开销,what()返回错误描述,catch(...)捕获未知异常。自定义异常需继承std::exception并重写what()函数,建议使用RAII确保资源安全释放。合理使用异常能提升程序健壮性,但需注意性能影响和设计时的错误路径规划。

在C++中,异常处理是一种用于应对程序运行时错误的机制,它允许程序在出现意外情况(如除以零、内存分配失败、文件未找到等)时,不直接崩溃,而是通过一种结构化的方式进行错误捕获和处理。这种机制的核心是 try-catch 语句结构。
什么是异常处理?
异常处理让程序能够从错误状态中恢复或优雅地终止。传统的错误处理方式(比如返回错误码)容易被忽略,而异常处理强制要求对可能出错的代码进行监控和响应。
C++中的异常处理基于三个关键字:try、catch 和 throw:
- try:用来包裹可能抛出异常的代码块。
- throw:当检测到错误时,使用 throw 抛出一个异常对象或值。
- catch:用来捕获并处理 try 块中抛出的异常。
try-catch 基本语法
基本结构如下:
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try {
// 可能发生异常的代码
throw exception; // 抛出异常
}
catch (ExceptionType e) {
// 处理特定类型的异常
}
示例:处理除以零的情况
#includeusing namespace std; int main() { int a = 10, b = 0; try { if (b == 0) { throw string("除数不能为零!"); } cout << a / b << endl; } catch (string msg) { cout << "捕获异常:" << msg << endl; } return 0; }
输出结果:
捕获异常:除数不能为零!异常类型与多层 catch
catch 可以根据异常的类型进行匹配。C++ 支持捕获多种类型,包括内置类型(int、char*)、标准异常类和自定义类。
通常建议使用标准库中的异常类,它们定义在
示例:使用标准异常
#include iostream> #includeusing namespace std; double divide(int a, int b) { if (b == 0) throw runtime_error("除零错误!"); return (double)a / b; }
int main() { try { cout
说明:
- 使用 const runtime_error& 捕获引用,避免拷贝开销。
- what() 是异常类提供的成员函数,返回错误描述字符串。
- catch(...) 表示捕获所有未被前面处理的异常,常用于兜底处理。
自定义异常类
你可以定义自己的异常类,继承自 std::exception 或其子类。
#includestream> #include using namespace std; class MyException : public exception { public: const char* what() const noexcept override { return "这是自定义异常"; } };
void riskyFunction() { throw MyException(); }
int main() { try { riskyFunction(); } catch (const exception& e) { cout
输出:
这是自定义异常注意:重写 what() 函数时加上 noexcept,表示该函数不会抛出异常,符合 exception 类规范。
基本上就这些。C++ 的异常处理机制提供了一种清晰分离正常逻辑与错误处理的方式,合理使用可以让程序更健壮。但也要注意性能开销,在频繁出错或性能敏感场景中需谨慎使用。异常不是万能工具,关键是要在设计阶段就考虑错误路径。不复杂但容易忽略的是:确保资源正确释放(可用 RAII 技术配合异常安全)。











