C++ 之 exception

本文讲关于C++的异常的全部东西:

绝对不让异常逃离析构函数

  • 阻止exception逃离析构函数,主要是两个原因:

    1 防止在异常处理过程中的栈展开行为时,将调用terminate函数。程序将会结束,有时候事实上错误并没有那么严重。

[插入: 什么时候会调用terminate函数呢?]

[回答 : By default, the terminate handler calls abort. But this behavior can be redefined by calling set_terminate.

This function is automatically called when no catch handler can be found for a thrown exception, or for some other exceptional circumstance that makes impossible to continue the exception handling process.

//对于一个异常没有对应的catch语句块的话,就会自己主动调用terminate函数,或者是对于一些无法处理的异常的情况时。

This function is provided so that the terminate handler can be explicitly called by a program that needs to abnormally terminate, and works even if set_terminate has not been used to set a custom terminate handler (calling abort in this case).

terminate被调用的情况:

1 当发送一个异常,而且构造函数产生异常

2 当发送一个异常,或者析构函数产生异常

3 一个静态对象的构造或者析构发送一个异常

4 以atexit注冊的函数发生异常的时候

5 自己定义一个异常,可是实际上没有异常产生的时候

6 调用缺省的unexcepted()函数时候 (unexcepted函数是由于该函数抛出了没有预期的异常)

2 能够协助确保destructor完毕它应该完毕的全部的动作。

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std; class myexception{}; class Session
{
public:
Session()
{
logCreation();
} ~Session()
{
try{ //这里的try catch块是非常重要的
logDestruction();
}catch(...){
cout << "catch exception..." << endl;
}
} private:
static void logCreation(){cout << "enter..." << endl;}
static void logDestruction() {cout << "out..." << endl;throw myexception();}
}; int main()
{
Session s;
return 0;
}

catch的子语句块 VS.函数的调用

3大类的不同:

1 exception 对象总是被复制。假设以by value的方式,甚至复制两次。

2 被抛出作为exception的对象,同意的转换操作比“被传递到函数中”的少。

3  catch子句以其出现的顺序进行匹配,也就是 “first fit”的策略, 不像函数调用的 “best fit”的策略

  • 同样点: 函数參数以及exception的传递方式都有三种: by value, by reference , by pointer,
  • 不同点: 当你调用一个函数的时候,调用完成之后控制权终于会回到该函数的调用端; 可是当你抛出一个异常的时候,控制权永远都不会回到抛出端。
  • 不同点: 函数的绑定方式,假设是传值,那么传递的是该对象的副本,假设是引用,那么直接就是绑定到该对象。可是,这对于异常是不正确的,不管你的异常的catch的參数是传值还是传引用,全部传递给该catch块的都是该对象的副本。(为什么是这样呢?由于一旦控制权离开了该函数,那么该函数的全部的局部对象都离开了生存空间,就会自己主动析构掉,那么此时传给该catch块的对象便是一个已经析构了的对象,这显然是不正确的。即使该暂时对象的生存期不只限于该函数,该结论依旧成立)。
    这里的 “exception对象总是会导致复制“的这一行为,直接导致了异常处理经常比 函数调用慢!!!
  • 当对象复制被当做一个exception的,复制行为是由对象的拷贝构造函数来运行的,这个拷贝构造函数对应于该对象的静态类型!!而不是动态类型!!比如·比如以下的代码:
class Base{
public:
Base(){cout << "ctor in Base..." << endl;}
Base(const Base &){cout << "copy ctor in Base..." << endl;}
}; class Derived : public Base {
public:
Derived(){cout << "ctor in Derived..." << endl;}
Derived(const Derived &b):Base(b){cout << "copy ctor in Derived..." << endl;}
}; void f()
{
Derived d; // print : ctor in Base ctor in Derived
Base &b = d;
cout << "throw..." << endl;
throw b; //copy ctor in Base
} void test()
{
try{
f();
cout << "never be here..." << endl;
}catch(Base) // 假设这儿是Base,那么print: copy ctor in Base,假设是Base reference,那么不输出不论什么东西
{
cout << "catch..." << endl;
}
} int main()
{
test();
return 0;
}
  • 由上面知道“exception对象是其它对象的副本”,这里就会出如今不同的catch块中怎样传递exception的问题!!!

下述的throw 和throw w分别来模拟catch块中的继续传递当前exception的操作.

//利用throw语句继续传递当前的exception,假设直接使用throw,那么传递的是最初传递来的exception的实际类型,(test1中的throw)
//假设是使用throw + catch形參的方式,那么传递的是静态类型。 class Base{
public:
Base(){cout << "ctor in Base..." << endl;}
Base(const Base &){cout << "copy ctor in Base..." << endl;}
}; class Derived : public Base {
public:
Derived(){cout << "ctor in Derived..." << endl;}
Derived(const Derived &b):Base(b) {cout << "copy ctor in Derived..." << endl;}
}; void f1()
{
try{
Derived d; // ctor in Base , ctor in Derived
Base &b = d;
cout << "throw..." << endl;
//此处throw的是Derived对象
throw d; //copy ctor in Base , copy ctor in Derived,这里看的是静态类型的!!!
}catch(Base &w) //Base&是能够捕捉到上述的Derived异常的,不管此处是Base还是Base&,都能捕获到Derived类型的异常。
// 假设此处是Derived,那么上述的throw假设throw的是b,那么这里不能捕获到。与一般的函数调用的參数绑定方式是一样的。
{
cout << "throw current exception 1, using throw only..." << endl;
throw ; //假设直接使用throw,即使上面的catch是将一个Derived对象绑定到一个Base对象,这里传递的依旧是最初的Derived对象。
}
} void test1()
{
try{
f1();
cout << "never be here..." << endl;
}catch(Derived) //copy ctor in Base, copy ctor in Derived
//}catch(Base) // copy ctor in Base .
{
cout << "catch..." << endl;
}
} void f2()
{
try{
Derived d; // print : ctor in Base ctor in Derived
Base &b = d;
cout << "throw in f2..." << endl;
throw b; //copy ctor in Base //这里的throw传递的则是静态类型。
}catch(Base &w)
{
cout << "throw current exception 2 " << endl;
throw w; //copy ctor in Base
}
} void test2()
{
try{
f2();
cout << "never be here in test2..." << endl;
}catch(Base &) // 假设这儿是Base,那么print: copy ctor in Base,假设是Base reference,那么不输出不论什么东西
{
cout << "catch in test2..." << endl;
}
}
int main()
{
cout << "1 ; "<< endl;
test1();
cout << "2 : " << endl;
test2();
return 0;
}
  • 不同点: 一个被抛出的对象(依据上述显然是个暂时对象)能够以 by reference的方式捕捉,不须要以一个by reference to const的方式捕捉,可是函数调用的过程中将一个暂时对象传递给一个non-const-reference參数是不同意的。可是对exception合法。

    将一个暂时对象传递给一个non-const-reference參数为什么是不同意的。 ]

    考虑以下的样例:

void f(const string &s)
{
cout << s << endl;
cout << "const-reference..." << endl;
return;
} void f2(string &s)
{
cout << "non-const reference..." << endl;
return;
} int main(void)
{
char buff[20] = "1234";
//f和f2函数须要的是一个string的对象,可是传递的都是buff字符数组,那么这里就会有一个隐式类型转换,生成一个暂时的string对象。
f(buff); //调用成功。由于是const,不须要改变什么。
f2(buff); //调用失败,原因:f2须要的是string的non-const reference,也就意味着f2函数可能会改动字符串s,而此时传递给
//f2的是一个string的暂时对象,在函数退出时,该实參没有改变,全部的操作均施加于暂时形參s上,显然这并非程序猿的意图,我们传递一个
//non-const reference给f2,应该就是希望改动buff这个实參的。
return 0;
}

  • 不同点: 假设以by value的方式传递一个函数自变量,那么便是对被传递对象做一个副本,此副本存储于相应的函数參数中; 假设以 by value的方式传递exception,会怎么样呢? 比如 :

    catch (Base b) 。。。 //预期得付出 “被抛出物” 的 ”两个副本“的构造代价,一个用于 ”不论什么exception都会产生的暂时对象的“身上,另一个是 ”将暂时对象拷贝到b”。
  • 假设以by reference的方式的话,那么函数不须要不论什么额外动作,可是 exception 还是会有一个 “被抛出物”的副本的构造的代价。
  • 假设以by pointer的方式来传递exception的话,那么必须注意的是千万不要跑出一个指向局部对象的指针。这也是 “义务性复制操作”必须考虑的情况。

  • 不同点:throw子句与catch參数的匹配!!

    exception与catch子句的匹配过程只不过两种转换: 1 , 继承架构中的类转换。 (一个针对Base class exception编写的catch子句,能够捕捉到一个derived class的exception) ,注意: 这个转换规则适用于以by value, by reference,或者是by pointer的三种方式。 2、 从一个“有型指针” 转换为一个 “无型指针”,比如一个针对于: const void *设计的catch子句,能够捕捉随意的指针类型的exception。

  • 不同点: catch子句总是依出现的顺序进行匹配。也就是说,针对Derived class exception的catch子句一定要放在针对Base class exception的catch子句的前面。

Catch exception By reference

理由:

+ 假设是by pointer的话,那么须要的是一个超出该作用域都不会被销毁的对象,那么此时global和static是能够帮忙的,可是程序猿们可能会忘记这些;假设就是在throw的时候才暂时的构造一个exception对象,比方: throw new exception,那么catch子句是否要删除这个对象呢?诚然,假设是global或者static,那么显然不须要删除,可是假设是new的,显然就须要删除。

+ 假设是by value的话,就会出现对象分割的问题,当把一个Derived exception的对象给一个Base exception的时候,那么会出现对象分割的问题,这个时候假设你在catch块中调用了虚函数,那么该函数的版本号就仅仅是基类的版本号。显然这不是我们要的。

使用Catch exception by reference,便能够避免这些问题。

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