c++如何处理异常（try-catch）_c++异常捕获与错误处理机制详解

C++异常处理通过try-catch捕获并处理运行时错误，支持多种异常类型和多级捕获，结合标准异常类与RAII机制可提升程序健壮性和资源安全性。

在C++中，异常处理是一种用于应对程序运行时错误的机制，主要通过 try-catch 结构实现。它允许程序在出现问题时（如除零、内存分配失败、文件未找到等）抛出异常，并在合适的位置捕获并处理，避免程序崩溃或行为不可控。

异常的基本结构：try-catch

使用 try-catch 可以将可能出错的代码包裹起来，并定义如何响应异常。

#include <iostream>
using namespace std;
<p>int main() {
try {
int a = 10, b = 0;
if (b == 0) {
throw "Division by zero!";
}
cout << a / b << endl;
}
catch (const char* msg) {
cout << "Error caught: " << msg << endl;
}
return 0;
}

上述代码中，当除数为0时，使用 throw 抛出一个字符串异常，随后被 catch 捕获并输出提示信息。

捕获不同类型的异常

C++支持抛出和捕获多种类型的数据作为异常，包括基本类型、类对象等。推荐使用标准异常类或自定义异常类，提高可维护性。

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常用的标准异常来自 <stdexcept> 头文件，例如：

• std::runtime_error：运行时错误
• std::invalid_argument：非法参数
• std::out_of_range：越界访问

示例：使用标准异常

#include <iostream>
#include <stdexcept>
using namespace std;
<p>double divide(int a, int b) {
if (b == 0) {
throw runtime_error("Cannot divide by zero");
}
return static_cast<double>(a) / b;
}</p><p>int main() {
try {
cout << divide(10, 0) << endl;
}
catch (const runtime_error& e) {
cout << "Exception: " << e.what() << endl;
}
return 0;
}

注意：捕获异常时建议使用引用（如 const runtime_error&），避免对象拷贝和切割问题。

多级异常捕获与异常安全

一个 try 块可以对应多个 catch 块，系统会按顺序匹配异常类型。更具体的异常应放在前面。

try {
    // 可能抛出 int, string 或自定义异常
    throw string("Oops!");
}
catch (const int& i) {
    cout << "Caught int: " << i << endl;
}
catch (const string& s) {
    cout << "Caught string: " << s << endl;
}
catch (...) {
    cout << "Caught unknown exception" << endl;
}

其中 catch(...) 能捕获所有未被前面处理的异常，常用于兜底处理，但无法获取异常详情。

关于异常安全，确保资源正确释放非常重要。RAII（Resource Acquisition Is Initialization）是C++推荐的做法——用对象管理资源（如智能指针、lock_guard），在异常发生时自动析构清理。

抛出与重新抛出异常

在 catch 块中处理部分逻辑后，有时需要将异常继续向上层传递，使用 throw;（无参数）即可重新抛出当前异常。

try {
    // ...
}
catch (const runtime_error& e) {
    cerr << "Logging error: " << e.what() << endl;
    throw; // 重新抛出原异常
}

注意不能写成 throw e;，否则会抛出派生类被切片后的基类副本，影响异常类型完整性。

基本上就这些。C++的异常机制灵活但需谨慎使用。合理利用 try-catch、标准异常和RAII，能写出更健壮、易维护的代码。不复杂但容易忽略细节，比如异常规范、性能开销和编译器支持（可启用 -fexceptions）。

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