代码编译运行环境：VS2017+Debug+Win32

异常（exception）是 C++ 引入的错误处理机制。它采用了统一的方式对程序的运行时错误进行处理，具有标准化、安全和高效的特点。C++ 为了实现异常处理，引入了三个关键字 try、throw、catch。异常由 throw 抛出，格式为 throw [expression]，由catch 捕捉。try 语句块是可能抛出异常的语句块，它通常和一个或多个 catch 语句块连续出现。

try 语句块和 catch 语句块必须相互配合，以下三种情况都会导致编译错误：
（1）只有 try 语句块而没有 catch 语句块，或者只有 catch 语句块而没有 try 语句块；
（2）在 try 语句块和 catch 语句块之间夹杂其他语句；
（3）当 try 语句块后跟多个 catch 语句块时，catch 语句块之间夹杂其他语句；
（4）同一种数据类型的传值 catch 分支与传引用 catch 分支不能同时出现。

在抛出和接收异常的过程中，我们还要注意以下几点。

1.被抛出的异常对象什么时候被销毁？

用 throw 语句抛出一个对象时，会构造一个新的对象，这个对象就是异常对象。该对象的生命周期从被抛出开始计算，一直到被某个 catch 语句捕捉，就会在该 catch 语句块执行完毕后被销毁。考察如下程序。

#include <iostream>
using namespace std;class ExClass {int num;
public:ExClass(int i) {cout<<"Constructing exception object with num="<<i<<endl;num=i;}ExClass(ExClass& e) {cout<<"Copy Constructing exception object with num="<<e.num+1<<endl;num=e.num+1;}~ExClass() {cout<<"Destructing exception object with num="<<num<<endl;}void show() {cout<<"the number is "<<num<<endl;}
};int main() {ExClass obj(99);try {throw obj;     // 导致输出：Copy Constructing exception object with num=100}catch(double f) {cout<<"exception catched"<<endl;}// 导致输出：Constructing exception object with num=101catch(ExClass e) {e.show();}cout<<"after catch"<<endl;
}

程序输出结果是：

Constructing exception object with num=99
Copy Constructing exception object with num=100
Copy Constructing exception object with num=101
the number is 101
Destructing exception object with num=101
Destructing exception object with num=100
after catch
Destructing exception object with num=99

用 throw 语句抛出一个对象时，会构造一个新的对象，这个对象就是异常对象。该对象的生命周期从被抛出时开始计算，一直到被某个 catch 语句捕获，就会在该 catch 语句块执行完毕后被销毁。在上面的程序中，异常对象的 num 值为 100，“Destructing exception object with num=100” 这句话在 “after catch” 之前输出，正好说明异常对象的销毁时间是在它被捕获的 catch 块执行之后。

所有的 catch 分支在执行时类似一次函数调用，catch 的参数相当于函数的形参，而被抛出的异常对象相当于函数调用时的实参。当形参与实参成功匹配时，就说明异常被某个 catch 分支捕获。catch 后面的参数只能采用传值、传引用和传指针三种方式，如果采用传值方式，则会生成实参的一个副本，如果实参是一个对象，就会导致构造函数被调用。在上面的程序中，执行 catch(ExClass e) 语句就是利用异常对象构造一个对象 e，因此会调用拷贝构造函数。

注意：同一种数据类型的传值 catch 分支和传引用 catch 分支不能同时出现。

2.异常如果在当前函数没有被捕获会发生什么？

在某些情况下，可能所有的 catch 分支都无法捕获到抛出的异常，这将导致当前函数执行结束并返回到主调函数中。在主调函数中，将继续以上捕捉异常的过程，直到异常被捕捉或最终结束整个程序。

#include <iostream>
using namespace std;class ExClass {int num;
public:ExClass(int i) {cout<<"Constructing exception object with num="<<i<<endl;num=i;}ExClass(ExClass& e) {cout<<"Copy  Constructing exception object with num="<<e.num+1<<endl;num=e.num+1;}~ExClass() {cout<<"Destructing exception object with num="<<num<<endl;}void show() {cout<<"the number is "<<num<<endl;}
};void throwExFunc() {try {throw ExClass(199);}catch(double f) {cout<<"double exception catched"<<endl;}cout<<"exit throwExFunc()"<<endl;
}int main() {try {throwExFunc();}catch(ExClass e) {e.show();}catch(...) {cout<<"all will fall in"<<endl;}cout<<"continue to execute"<<endl;
}

程序的输出结果：

Constructing exception object with num=199
Copy Constructing exception object with num=200
the number is 200
Destructing exception object with num=200
Destructing exception object with num=199
continue to execute

从程序的结果可以看出：
（1）被抛出的异常对象的 num 值为 199，由于它没有在函数 throwExFunc() 中被捕捉，所以它导致了 throwExFunc() 的执行结束，否则会输出 exit throwExFunc()。在 main() 函数中，catch(ExClass e) 捕获了异常对象，通过复制构造函数产生对象 e，e 的num 值为 200，catch 语句块运行完结束后，对象 e 首先被销毁，紧接着销毁异常对象。在这之后，程序继续运行，输出：continue to execute。

（2）catch(…) 的意思是可以捕获所有类型的异常。不提倡随意地使用 catch(…)，因为这会导致不精确处理异常类型，并降低程序的运行效率。但是，在程序的开发阶段，catch(…) 还是有用的，因为如果在精心安排异常捕获之后，还是进入了 catch(…) 语句块，说明前面的代码存在缺陷，需要进一步改正。

（3）在捕捉异常对象时，还可以采用传引用的方式，例如把 catch 语句写成 catch(ExClass& e)，这样可以不必产生异常对象的副本，减少程序的运行开销，提高运行效率。

（4）在抛出异常时，还可以抛出一个指针。当然这种做法比较危险。如果要确保安全，应该将指针指向全局（静态）对象或动态申请的空间，或者被抛出的指针在本函数内被捕获。否则，利用一个被抛出的指向已经被销毁的对象指针很危险。如果实在要用，首先，必须保证对象的析构函数不能对对象的内容作破坏性修改。其次，对象的空间没有被其他新产生的变量覆盖。也就说，尽管对象被释放，但它的有效内容依然保留在栈中。

参考文献

[1] 陈刚.C++高级进阶教程[M].武汉：武汉大学出版社，2008.P365-368

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C++ 抛出和接收异常的顺序

1.被抛出的异常对象什么时候被销毁？

2.异常如果在当前函数没有被捕获会发生什么？

参考文献

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