【C++】错误处理和异常处理

C++语言本身或标准程序库所抛出的所有异常，都派生自基类exception。这是其他数个标准异常类别的基类，它们共同构成一个类体系：

图一标准异常阶层体系

这些标准异常类别分为三组：

（1）语言本身所支持的异常

此类异常用以支撑某些语言特性。主要包括：
bad_alloc：new操作失败会抛出。
bad_cast：执行期间加在一个引用上面的动态性型别转换操作失败时抛出。
bad_typeid：执行RTTI时，交给typeid的参数为零或空指针时抛出
bad_exception：非预期的异常

（2）C++标准程序库发出的异常

总是派生自logic_error。逻辑错误是由于程序内部逻辑而导致的错误。逻辑错误是可以避免的，且在程序开始执行之前，能够被检测到。
C++标准库中定义的逻辑错误如下：

class logic_error : public exception {
public:explicit logic_error (const string& what_arg);
};class invalid_argument : public logic_error {
public:explicit invalid_argument (const string& what_arg);
};class out_of_range : public logic_error {
public:explicit out_of_range (const string& what_arg);
};class length_error : public logic_error {
public:explicit length_error (const string& what_arg);
};class domain_error : public logic_error {
public:explicit domain_error (const string& what_arg);
};

错误分类解释及举例：

domain_error：专业领域内的范畴

invalid_argument：无效参数，比如讲bitset以char而非0或1进行初始化

length_error：可能超越了最大极限，比如对着某个字符串附加太多字符。

out_of_range：参数不再预期范围内。例如在诸如array的容器或字符串string中采用一个错误索引。

（3）程序作用域之外发出的异常

总是派生自runtime_error，用来指出“不在程序范围内，且不容易回避”的事件。此类错误只在程序执行时才是可检测的。C++标准库中的定义如下：

class runtime_error : public exception {
public:explicit runtime_error (const string& what_arg);
};class range_error : public runtime_error {
public:explicit range_error (const string& what_arg);
};class overflow_error : public runtime_error {
public:explicit overflow_error (const string& what_arg);
};class underflow_error : public runtime_error {
public:explicit underflow_error (const string& what_arg);
};

range_error：内部计算时发生区间错误

overflow_error：算数运算时发生上溢

underflow_error：算数运算时发生下溢

实例代码：

#include <iostream>
#include <string>
#include <bitset>
#include <typeinfo>
#include <vector>
#include <stdexcept>using namespace std;//自定义配置器，vector分配空间使用
template<class _Ty>
class stingyallocator : public allocator<_Ty>
{
public:template <class U>struct rebind {typedef stingyallocator<U> other;};size_t max_size( ) const{return 10;};
};int main()
{//逻辑错误：out_of_rangetry {string str( "Micro" );string rstr( "soft" );str.append( rstr, 5, 3 );cout << str << endl;}catch ( exception &e ) {cerr << "Caught: " << e.what( ) << endl;cerr << "Type: " << typeid( e ).name( ) << endl << endl;};//逻辑错误：length_errortry{vector<int, stingyallocator< int > > myv;for ( int i = 0; i < 11; i++ )myv.push_back( i );}catch ( exception &e ){cerr << "Caught " << e.what( ) << endl;cerr << "Type " << typeid( e ).name( ) << endl << endl;};//逻辑错误：invalid_argumenttry{bitset< 32 > bitset( string( "11001010101100001b100101010110000") );}catch ( exception &e ){cerr << "Caught " << e.what( ) << endl;cerr << "Type " << typeid( e ).name( ) << endl << endl;};//逻辑错误：domain_errortry{throw domain_error( "Your domain is in error!" );}catch (exception &e){cerr << "Caught: " << e.what( ) << endl;cerr << "Type: " << typeid(e).name( ) << endl << endl;};//运行时错误：range_errortry{throw range_error( "The range is in error!" );}catch (exception &e){cerr << "Caught: " << e.what( ) << endl;cerr << "Type: " << typeid( e ).name( ) << endl << endl << endl;};//运行时错误：underflow_errortry{throw underflow_error( "The number's a bit small, captain!" );}catch ( exception &e ) {cerr << "Caught: " << e.what( ) << endl;cerr << "Type: " << typeid( e ).name( ) << endl << endl;};//运行时错误：overflow_errortry{bitset< 33 > bitset;bitset[32] = 1;bitset[0] = 1;unsigned long x = bitset.to_ulong( );}catch(exception &e){cerr << "Caught " << e.what() << endl;cerr << "Type: " << typeid(e).name() << endl << endl;}return 0;
}

运行结果（CodeBlocks）：

参考资料：

C++中异常类的使用方法

Confused about std::runtime_error vs. std::logic_error

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