在标准C++中,try...catch...的具体用法?
在纯标准C++中,如何使用try...catch...语句检测异常?
如:
使用new分配新内存之后,如果检测内存分配是否成功?
ifstream、ofstream、iostream打开文件之后,如何检测文件打开是否成功呢?
eg:
char *p=NULL;
try
{
p=new char[128];
}
catch(/*这里我应该怎样写?*/)
{
//异常处理
}
[解决办法]
参考more effective c++ 条款9~条款15,帖出条款九供参考
5.4Item M12:理解“抛出一个异常”与“传递一个参数”或“调用一个虚函数”间的差异
从语法上看,在函数里声明参数与在catch子句中声明参数几乎没有什么差别:
class Widget { ... }; //一个类,具体是什么类
// 在这里并不重要
void f1(Widget w); // 一些函数,其参数分别为
void f2(Widget& w); // Widget, Widget&,或
void f3(const Widget& w); // Widget* 类型
void f4(Widget *pw);
void f5(const Widget *pw);
catch (Widget w) ... //一些catch 子句,用来
catch (Widget& w) ... //捕获异常,异常的类型为
catch (const Widget& w) ... // Widget, Widget&, 或
catch (Widget *pw) ... // Widget*
catch (const Widget *pw) ...
你因此可能会认为用throw抛出一个异常到catch子句中与通过函数调用传递一个参数两者基本相同。这里面确有一些相同点,但是他们也存在着巨大的差异。
让我们先从相同点谈起。你传递函数参数与异常的途径可以是传值、传递引用或传递指针,这是相同的。但是当你传递参数和异常时,系统所要完成的操作过程则是完全不同的。产生这个差异的原因是:你调用函数时,程序的控制权最终还会返回到函数的调用处,但是当你抛出一个异常时,控制权永远不会回到抛出异常的地方。
有这样一个函数,参数类型是Widget,并抛出一个Widget类型的异常:
// 一个函数,从流中读值到Widget中
istream operator>>(istream& s, Widget& w);
void passAndThrowWidget()
{
Widget localWidget;
cin >> localWidget; //传递localWidget到 operator>>
throw localWidget; // 抛出localWidget异常
}
当传递localWidget到函数operator>>里,不用进行拷贝操作,而是把operator>>内的引用类型变量w指向localWidget,任何对w的操作实际上都施加到localWidget上。这与抛出localWidget异常有很大不同。不论通过传值捕获异常还是通过引用捕获(不能通过指针捕获这个异常,因为类型不匹配)都将进行lcalWidget的拷贝操作,也就说传递到catch子句中的是localWidget的拷贝。必须这么做,因为当localWidget离开了生存空间后,其析构函数将被调用。如果把localWidget本身(而不是它的拷贝)传递给catch子句,这个子句接收到的只是一个被析构了的Widget,一个Widget的“尸体”。这是无法使用的。因此C++规范要求被做为异常抛出的对象必须被复制。
即使被抛出的对象不会被释放,也会进行拷贝操作。例如如果passAndThrowWidget函数声明localWidget为静态变量(static),
void passAndThrowWidget()
{
static Widget localWidget; // 现在是静态变量(static);
//一直存在至程序结束
cin >> localWidget; // 象以前那样运行
throw localWidget; // 仍将对localWidget
} //进行拷贝操作
当抛出异常时仍将复制出localWidget的一个拷贝。这表示即使通过引用来捕获异常,也不能在catch块中修改localWidget;仅仅能修改localWidget的拷贝。对异常对象进行强制复制拷贝,这个限制有助于我们理解参数传递与抛出异常的第二个差异:抛出异常运行速度比参数传递要慢。
当异常对象被拷贝时,拷贝操作是由对象的拷贝构造函数完成的。该拷贝构造函数是对象的静态类型(static type)所对应类的拷贝构造函数,而不是对象的动态类型(dynamic type)对应类的拷贝构造函数。比如以下这经过少许修改的passAndThrowWidget:
class Widget { ... };
class SpecialWidget: public Widget { ... };
void passAndThrowWidget()
{
SpecialWidget localSpecialWidget;
...
Widget& rw = localSpecialWidget; // rw 引用SpecialWidget
throw rw; //它抛出一个类型为Widget
// 的异常
}
这里抛出的异常对象是Widget,即使rw引用的是一个SpecialWidget。因为rw的静态类型(static
type)是Widget,而不是SpecialWidget。你的编译器根本没有注意到rw引用的是一个SpecialWidget。编译器所注意的是rw的静态类型(static type)。这种行为可能与你所期待的不一样,但是这与在其他情况下C++中拷贝构造函数的行为是一致的。(不过有一种技术可以让你根据对象的动态类型dynamic type进行拷贝,参见条款M25)
异常是其它对象的拷贝,这个事实影响到你如何在catch块中再抛出一个异常。比如下面这两个catch块,乍一看好像一样:
catch (Widget& w) // 捕获Widget异常
{
... // 处理异常
throw; // 重新抛出异常,让它
} // 继续传递
catch (Widget& w) // 捕获Widget异常
{
... // 处理异常
throw w; // 传递被捕获异常的
} // 拷贝
这两个catch块的差别在于第一个catch块中重新抛出的是当前捕获的异常,而第二个catch块中重新抛出的是当前捕获异常的一个新的拷贝。如果忽略生成额外拷贝的系统开销,这两种方法还有差异么?
当然有。第一个块中重新抛出的是当前异常(current exception),无论它是什么类型。特别是如果这个异常开始就是做为SpecialWidget类型抛出的,那么第一个块中传递出去的还是SpecialWidget异常,即使w的静态类型(static type)是Widget。这是因为重新抛出异常时没有进行拷贝操作。第二个catch块重新抛出的是新异常,类型总是Widget,因为w的静态类型(static type)是Widget。一般来说,你应该用throw来重新抛出当前的异常,因为这样不会改变被传递出去的异常类型,而且更有效率,因为不用生成一个新拷贝。(顺便说一句,异常生成的拷贝是一个临时对象。正如条款19解释的,临时对象能让编译器优化它的生存期(optimize it out of existence),不过我想你的编译器很难这么做,因为程序中很少发生异常,所以编译器厂商不会在这方面花大量的精力。)
让我们测试一下下面这三种用来捕获Widget异常的catch子句,异常是做为passAndThrowWidgetp抛出的:
catch (Widget w) ... // 通过传值捕获异常
catch (Widget& w) ... // 通过传递引用捕获
// 异常
catch (const Widget& w) ... //通过传递指向const的引用
//捕获异常
我们立刻注意到了传递参数与传递异常的另一个差异。一个被异常抛出的对象(刚才解释过,总是一个临时对象)可以通过普通的引用捕获;它不需要通过指向const对象的引用(reference-to-const)捕获。在函数调用中不允许转递一个临时对象到一个非const引用类型的参数里(参见条款M19),但是在异常中却被允许。
让我们先不管这个差异,回到异常对象拷贝的测试上来。我们知道当用传值的方式传递函数的参数,我们制造了被传递对象的一个拷贝(参见Effective C++ 条款22),并把这个拷贝存储到函数的参数里。同样我们通过传值的方式传递一个异常时,也是这么做的。当我们这样声明一个catch子句时:
catch (Widget w) ... // 通过传值捕获
会建立两个被抛出对象的拷贝,一个是所有异常都必须建立的临时对象,第二个是把临时对象拷贝进w中(WQ加注,重要:是两个!)。同样,当我们通过引用捕获异常时,
catch (Widget& w) ... // 通过引用捕获
catch (const Widget& w) ... //也通过引用捕获
这仍旧会建立一个被抛出对象的拷贝:拷贝同样是一个临时对象。相反当我们通过引用传递函数参数时,没有进行对象拷贝。当抛出一个异常时,系统构造的(以后会析构掉)被抛出对象的拷贝数比以相同对象做为参数传递给函数时构造的拷贝数要多一个。
[解决办法]
try
{
p=new char[128];
if (p == NULL)
throw p;
}
catch(char *str)
{
//异常处理
}
一般try 块之后紧跟一个或多个catch()。catch()括号中的声明只能接受一个形参。
当类型与抛掷异常的类型匹配时,catch()块便捕获了一个异常,进行异常处理。
[解决办法]
char *p=NULL;
try
{
p=new char[128];
}
catch(...) //抓所有的异常
{
//异常处理
}
另外,new操作符失败时可能抛异常也可能返回NULL,所以最安全的方法是抛异常和assert同时使用。
new失败的标准异常是std::bad_alloc
