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1、第10章 异常处理机制,本章主要内容：,异常处理的任务与思想 异常处理的实现 异常处理的应用 异常处理中的构造与析构 C+标准异常类,10.1 异常处理的任务与思想,软件不仅要保证能正确完成任务，还应当具有良好的容错性。容错性是指软件不仅在正确操作的条件下能正确运行，而且当环境异常或不当使用时，依然能合理处理运行过程中的出现的各种异常，而不会产生各种意想不到的后果。程序中的各种异常通过分析完全可以预料。根据异常的不同情况进行对异常进行处理，如给出提示信息、允许用户排除环境错误、继续运行程序等都是异常处理的基本任务。,1.传统的异常处理方法,传统程序设计方法中，通常采用系统提供的中断函数或指令。
2、当被调用函数发生异常或产生错误时，返回一个特定的值，以便调用函数检测错误标志，并作出处理；或当错误产生时，释放所有资源，结束程序运行,常用中断函数或指令,#include double div(double,double);void main()double x,y;couty;coutx;if(x=0)coutDivided by zero,Error!endl;else coutq=div(x,y)endl;coutEnd of the program.endl;double div(double x,double y)return y/x;,传统异常处理方法的优点是异常处理直接，系统运行
3、开销少，适用于处理简单的局部错误与异常。不足之处是异常处理代码分布于程序中可能出错的各个地方，异常处理代码与系统功能实现代码混在一起，降低程序的可读性与可维护性，不适合大型软件的开发，也不符合现代软件工程的理念,2.C+异常处理机制,在大型软件中，由于函数之间具有各自明确的分工并可能存在调用关系，发生错误的函数可能不便于或不具备处理错误的条件。C+异常处理机制的基本思想是将异常检测与异常处理分离。产生异常的函数不一定需要具备异常处理的能力，当一个函数发生异常时，它抛出所发生的异常或错误，由调用者捕获或处理异常，若上层调用函数仍不便于处理异常，还可以进一步抛出异常，按调用层次关系传递给更上一层处
4、理。,2.C+异常处理机制,10.2 C+异常处理的实现,C+语言提供了对异常处理机制的内部支持由try、throw和catch语句提供了C+用于实现异常处理的机制。在异常处理机制的支持下，可以更合理、更有效的处理程序运行过程中存在的各种异常现象。,1.异常处理的语法,try-throw-catch是C+异常处理机制的实现语句；程序中可能产生异常的部分应包含于try块之中；异常由紧随其后的catch语句捕获和处理；throw语句的作用是抛出异常。,异常处理程序的使用形式,try语句块实际上是程序代码的保护段，表明该程序段在执行过程中可能会产生异常或出现错误；若预料某段程序代码或某个函数可能发生
5、异常或错误，就应当将之置于try语句块之内；一旦该代码段或函数在调用过程中产生了异常情况，throw语句将抛出这个异常，并通过throw之后的表达式返回一个值；,有关说明,当函数出现了自己不能处理的异常，就可以使用“throw 表达式”将异常抛出；throw之后的“表达式”表示异常类型，它在语法上与return语句的“表达式”值类似；throw语句表达式的值不能用来区分不同异常，所以当程序将要抛出多个异常，应该用不同类型的表达式值相互区别；,有关说明(续),catch语句块是异常处理的程序代码，捕获和处理由“throw 表达式”所抛出的异常。catch 之后的异常类型可以是任何有效的数据类型，
6、它与函数的形参类似，既可以是 int、float等某个类型值，也可以是引用及C+的类，它用于指定catch语句块所处理的异常的类型；当异常被抛出后，catch块依次被检查，若某catch语句块的异常类型与被抛出的异常类型一致，则执行该异常处理程序段。,有关说明(续),在一个try语句块内，异常处理程序将按照它出现的位置先后顺序进行检查。若找到一个匹配的异常类型，后面的异常处理都将被忽略；如果异常类型声明是一个省略号()，则表示catch语句可以处理任何类型的异常；类型为省略号的catch处理程序必须是try块的最后一段处理程序。,有关说明(续),double div(double x,doub
7、le y)if(x=0)throw y;/若x=0时,抛出异常return y/x;,#include double div(double,double);void main()double x,y;try/try语句块couty;coutx;coutq=div(x,y)endl;catch(double)/捕获异常coutDivided by zero,Error!endl;coutEnd of the program.endl;,异常处理的执行过程,通过正常的执行顺序直到try语句，然后执行try块内的保护段。若保护段在执行期间没有产生异常，则try语句块后的catch块不会被执行，程序从
8、最后一个catch语句块后面的语句继续执行。,异常处理的执行过程(续),若保护段在执行期间或保护段调用的任何函数中(直接或间接的调用)有异常抛出，则从通过throw操作数创建的对象中创建一个异常对象。然后寻找catch语句块或一个能处理任何类型异常的catch处理块。catch语句块按其出现的顺序被检查，如果没有匹配的catch处理块，则继续检查下一个动态封闭的try块，直到最外层的封闭try块被检查完。,异常处理的执行过程(续),若没有匹配的catch处理块，则terminate函数将被自动调用，而terminate函数的默认功能是调用abort函数终止程序。若有匹配的catch处理块，如果
9、它通过值进行捕获，则其形参通过复制异常对象进行初始化。如果它通过引用进行捕获，则参量被初始化为指向异常对象。在形参被初始化之后，对那些在与catch处理器相对应的try块开始和异常抛出点之间创建、但尚未析构的所有自动对象进行析构，然后执行catch处理程序。,多种异常的检测。#include double judgement(char*ptr,int ag,double sal);void main()char name20;double salary;int age;coutname;coutage;coutsalary;if(judgement(name,age,salary)coutna
10、me=nameendl;coutage=ageendl;coutsalary=salaryendl;coutEnd of the program.endl;,double judgement(char*ptr,int ag,double sal)bool logic;logic=true；tryif(a16)throw ag;if(s530)throw sal;catch(int ag)logic=false；cout职工年龄小于16岁，违反劳动法!agendl;catch(double sal)logic=false；cout工资低于本市最低工资530元，违反劳动!salendl;retur
11、n logic;,C+程序设计中经常发生函数调用，在调用函数时除需要了解函数参数值和返回值类型之外，当函数有异常抛出时，还需要知道函数抛出异常的方式，以方便调用函数（主调函数）对异常进行处理.函数异常接口的声明进一步提高了程序的可读性。异常的抛出、捕获与处理已经成为函数接口的一部分，因此，在函数原型中需要指定函数可以抛出的异常类型。,2.异常处理接口,指定异常类型类型 函数名(参数表)throw(A1,A2,An);函数原型声明表明可以抛出的异常类型为A1,A2,An及这些类型的子类型异常。,指定函数所抛出的异常的形式：,指定函数所抛出的异常的形式(续),2.抛出任意类型异常类型 函数名(参数
12、表);函数原型没有throw的说明，该函数可以抛出任意类型的异常。,指定函数所抛出的异常的形式(续),3.不抛出异常类型 函数名(参数表)throw();throw之后是一个空表，该函数原型声明表示该函数不抛出任何类型的异常。,C+异常处理机制不仅能处理各种不同类型的异常，而且能处理构造函数异常，即具有为抛出异常前构造的所有局部对象自动调用析构函数的能力。,3.异常处理中的构造与析构,#include void TestFun();class TestA public:TestA()coutConstructing TestA.endl;TestA()coutDestructing TestA
13、endl;void Display()coutClass TestA Exception!endl;class TestBpublic:TestB();TestB();TestB:TestB()coutConstructing TestBendl;,TestB:TestB()coutDestructing TestBendl;void TestFun()TestB tb;coutThrow TestA Exception!endl;throw TestA();void main()coutNow Enter main()endl;try coutNow Call TestFun()endl;T
14、estFun();catch(TestA ta)coutAn TestA Exception Occurred!endl;ta.Display();catch(.)coutOther Exception Occurred!endl;coutReturn main()endl;,C+标准库提供了包括exception类在内的9个标准异常类 exception类是异常类的基类，该类的成员函数都包含一个没有指定异常列表的throw()。：,10.4 C+标准异常类,exception框架代码,class exceptionpublic:exception()throw();exception(con
15、st exception,异常类exception中含有成员函数what()，该函数可以被exception类及该类的其他派生类重载，用于返回一个描述异常的字符串常量。,其他异常处理类,#include#includeusing namespace std;void main()tryexception exceptionError;/声明一个C+标准异常类对象throw(exceptionError);catch(const exception/调用what()成员函数显示错误原因,tryrange_error rangeError(RangeError!);throw(rangeError);catch(const exception,练习试用try，catch和throw语句实现求解实系数一元二次方程的实数根。1.系数自行输入2.a=0时抛出异常二次项系数异常，catch语句块捕获异常并进行提示：该方程不是二次方程3.当方程没有实数根式产生异常，有throw抛出无实数根异常，catch语句块捕获异常并进行提示：该方程没有实数根；,
