异常是程序在执行期间产生的问题。C++ 异常是指在程序运行时发生的特殊情况，比如尝试除以零的操作。 异常提供了一种转移程序控制权的方式。C++ 异常处理涉及到三个关键字：try、catch、throw。

  • throw: 当问题出现时，程序会抛出一个异常。这是通过使用throw关键字来完成的
  • try: try块中的代码标识将被激活的特定异常。它后面通常跟着一个或多个 catch 块
  • catch: 在您想要处理问题的地方，通过异常处理程序捕获异常。catch关键字用于捕获异常

如果有一个块抛出一个异常，捕获异常的方法会使用try和catch关键字。try 块中放置可能抛出异常的代码，try 块中的代码被称为保护代码。使用 try/catch 语句的语法如下所示：

  1. try
  2. {
  3.    // 保护代码
  4. }catch( ExceptionName e1 )
  5. {
  6.    // catch 块
  7. }catch( ExceptionName e2 )
  8. {
  9.    // catch 块
  10. }catch( ExceptionName eN )
  11. {
  12.    // catch 块
  13. }

如果try块在不同的情境下会抛出不同的异常，这个时候可以尝试罗列多个catch语句，用于捕获不同类型的异常。

抛出异常

您可以使用throw语句在代码块中的任何地方抛出异常。throw 语句的操作数可以是任意的表达式，表达式的结果的类型决定了抛出的异常的类型。
以下是尝试除以零时抛出异常的实例：

  1. double division(int a, int b)
  2. {
  3.    if( b == 0 )
  4.    {
  5.       throw "Division by zero condition!";
  6.    }
  7.    return (a/b);
  8. }

捕获异常

catch块跟在try块后面，用于捕获异常。您可以指定想要捕捉的异常类型，这是由 catch 关键字后的括号内的异常声明决定的。

  1. try
  2. {
  3.    // 保护代码
  4. }catch( ExceptionName e )
  5. {
  6.   // 处理 ExceptionName 异常的代码
  7. }

上面的代码会捕获一个类型为ExceptionName的异常。如果您想让 catch 块能够处理 try 块抛出的任何类型的异常，则必须在异常声明的括号内使用省略号 …，如下所示：

  1. try
  2. {
  3.    // 保护代码
  4. }catch(...)
  5. {
  6.   // 能处理任何异常的代码
  7. }

下面是一个实例，抛出一个除以零的异常，并在 catch 块中捕获该异常。

  1. #include <iostream>
  2. using namespace std;
  4. double division(int a, int b)
  5. {
  6.    if( b == 0 )
  7.    {
  8.       throw "Division by zero condition!";
  9.    }
  10.    return (a/b);
  11. }
  14. int main ()
  15. {
  16.    int x = 50;
  17.    int y = 0;
  18.    double z = 0;
  20.    try {
  21.      z = division(x, y);
  22.      cout << z << endl;
  23.    }catch (const char* msg) {
  24.      cerr << msg << endl;
  25.    }
  27.    return 0;
  28. }
  30. /*
  31. Division by zero condition!
  32. */

C++ 标准的异常

C++ 提供了一系列标准的异常，定义在中，我们可以在程序中使用这些标准的异常。它们是以父子类层次结构组织起来的，如下所示：
C 异常处理 - 图1
下表是对上面层次结构中出现的每个异常的说明：

异常 描述
std::exception 该异常是所有标准 C++ 异常的父类
std::bad_alloc 该异常可以通过 new 抛出
std::bad_cast 该异常可以通过 dynamic_cast 抛出
std::bad_exception 这在处理 C++ 程序中无法预期的异常时非常有用。
std::bad_typeid 该异常可以通过 typeid 抛出
std::logic_error 理论上可以通过读取代码来检测到的异常
std::domain_error 当使用了一个无效的数学域时，会抛出该异常
std::invalid_argument 当使用了无效的参数时，会抛出该异常
std::length_error 当创建了太长的 std::string 时，会抛出该异常。
std::out_of_range 该异常可以通过方法抛出，例如 std::vector 和 std::bitset<>::operator
std::runtime_error 理论上不可以通过读取代码来检测到的异常
std::overflow_error 当发生数学上溢时，会抛出该异常
std::range_error 当尝试存储超出范围的值时，会抛出该异常
std::underflow_error 当发生数学下溢时，会抛出该异常

定义新的异常

您可以通过继承和重载exception类来定义新的异常。下面的实例演示了如何使用 std::exception 类来实现自己的异常：

  1. #include <iostream>
  2. #include <exception>
  3. using namespace std;
  5. struct MyException : public exception
  6. {
  7.   const char * what () const throw ()
  8.   {
  9.     return "C++ Exception";
  10.   }
  11. };
  14. int main()
  15. {
  16.   try
  17.   {
  18.     throw MyException();
  19.   }
  20.   catch(MyException &e)
  21.   {
  22.     std::cout << "MyException caught" << std::endl;
  23.     std::cout << e.what() << std::endl;
  24.   }
  25.   catch(std::exception &e)
  26.   {
  27.     //其他的错误
  28.   }
  29. }
  31. /*
  32. MyException caught
  33. C++ Exception
  34. */

在这里，what()是异常类提供的一个公共方法，它已被所有子异常类重载。这将返回异常产生的原因。