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c++如何捕获标准异常与自定义异常_c++ try-catch块与noexcept使用【教程】

穿越時空

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发布时间:2025-12-29 20:47:02

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来源于php中文网

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标准异常可用 catch (const std::exception&) 捕获,自定义异常须继承 std::exception(如 std::runtime_error)并按具体到宽泛顺序捕获,否则会跳过或崩溃。

c++如何捕获标准异常与自定义异常_c++ try-catch块与noexcept使用【教程】

标准异常能用 catch (const std::exception& e) 捕获,但自定义异常必须显式声明类型;noexcept 不是“不抛异常”的保证,而是编译期契约——违反它会直接调用 std::terminate

如何正确捕获标准异常和自定义异常

标准异常(如 std::runtime_errorstd::out_of_range)都继承自 std::exception,所以用基类引用捕获是安全的。但自定义异常若没继承 std::exception,就不能被 catch (const std::exception&) 捕获,会跳过并终止程序。

常见错误现象:自定义类 MyError 直接 throw MyError{},却只写 catch (const std::exception&),结果崩溃。

  • 自定义异常应显式继承 std::exception 或其派生类(推荐 std::runtime_error
  • 捕获顺序必须从具体到宽泛:先 catch (const MyError&),再 catch (const std::exception&),否则后者会吞掉前者
  • 不要用 catch (...) 代替具体捕获——它无法获取异常信息,且掩盖类型意图
class MyError : public std::runtime_error {
public:
    MyError(const std::string& msg) : std::runtime_error("MyError: " + msg) {}
};

// 正确捕获顺序
try {
    throw MyError{"failed"};
} catch (const MyError& e) {
    std::cout << "Custom: " << e.what() << "\n";
} catch (const std::exception& e) {
    std::cout << "Std: " << e.what() << "\n";
}

noexcept 的真实作用与误用场景

noexcept 是函数声明的一部分,告诉编译器“这个函数承诺不抛出任何异常”。它不是运行时检查,也不影响函数体内部能否 throw;一旦违反,程序立即调用 std::terminate,没有栈展开,无法 catch

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典型误用:给可能调用 newstd::string 构造的函数加 noexcept,而没考虑内存分配失败(std::bad_alloc)。

  • noexcept 函数内仍可 throw,但会导致未定义行为(实际就是终止)
  • 移动构造/移动赋值函数加 noexcept 是关键——容器(如 std::vector)在扩容时依赖它决定是否用移动而非拷贝
  • noexcept(true)noexcept(false) 显式标注更清晰;省略时默认为 noexcept(false)
struct Widget {
    std::string data;
    
    // ✅ 移动构造加 noexcept,让 vector::reserve 能安全移动
    Widget(Widget&& other) noexcept : data(std::move(other.data)) {}
    
    // ❌ 若这里抛异常(比如 data 移动时分配失败),程序直接 terminate
    Widget(int x) noexcept { 
        if (x < 0) throw std::invalid_argument("x must be >= 0"); // 违反 noexcept!
    }
};

try-catch 块中容易忽略的资源管理问题

catch 块里手动 delete 或关闭文件,极易遗漏或重复释放。C++ 异常安全的核心不是靠 catch 补救,而是靠 RAII。

常见错误现象:在 trynew int[100],然后在 catchdelete[] p —— 如果 catch 里又抛异常,内存就泄漏了。

  • 永远优先用智能指针(std::unique_ptr)、容器(std::vector)、RAII 封装类(如 std::fstream)管理资源
  • catch 块只做错误分类、日志、转换或恢复决策,不负责资源清理
  • 需要“无论是否异常都执行”的逻辑,用 lambda + std::shared_ptr 自定义删除器,或 C++20 的 std::scope_exit(需自行实现兼容版)

最常被绕开的点:noexcept 的契约性比看起来更硬,它不接受 runtime 权衡;而自定义异常的类型安全性,完全取决于你是否真的让它继承 std::exception——光名字像没用。

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