C教案3异常处理

异常处理

15.1引入异常处理

15.2异常处理

♦:♦程序员在编写程序的过程中，为了保证软件的正确性，这就要求程序具有一定的容错能力。

也就是说，不仅在数据正确的时候，软件能够良好的运行，但在出现意外、数据错误或操作

不当的情况下，也应该有正确合理的表现，以便给程序的开发者或软件的使用者得到提示。

所以程序在开发的过程中就要充分考虑到出现的各种意外情况，并给予恰当的处理。这就是

所说的异常处理机制。本章介绍C++异常处理。程序使用iry、throw和calch语句来支持异

常处理。

♦:♦重点内容：异常处理的过程，

♦:♦难点内容：用类的方法完成异常处理。

15.1引入异常处理

程序的错误，一种是编译的错误，如果使用了错误的语法、函数、结构体和类，程序就无法

通过编译，无法生成运行代码。另一种是在运行时发生的错误，它分为不可预料的逻辑错误

和可以预料的运行异常。

逻辑错误是由于不当的设计造成的，如某个排序凫法不合适，导致在边界条件下，不能正确

完成排序的任务。就像大战之后残留的地雷，在“一切正常”中，突然进入误区，程序就会发

生“爆炸”。一旦发现逻辑错误,专门为其编写一段处理错误的代码，就可以避免错误的发生。

可以预料的运行异常，但不能避免它，因为这是由系统运行环境造成的。例如内存不足，而

程序运行中分配申请时，得不到满足就会发生异常：在硬盘上的文件被删除或移动，导致程

序运行中文件打不开而发生异常；程序中发生除数为0的代码，导致程序除0中断；打印机

没有打开、调制解调器掉线，从而导致程序中挂接这些设备失败等等。异常的任务就是允许

用户排除错误，或者至少能给出适当的出错提示信息，否者程序就会变得很脆弱。通常情况

下加入一些预防错误的代码便可防止这些异常。

如，对文件打开的保护：

#include<iostream>

#includc<fstrcam>

voidfun(*str)

(

ofstreamoutfile;

if(!outfie.open(str,ios::out))

(

cerrvv"不能打开文件!”;

exit(l);

)

else

I

基于这个思想,C++把异常处理的工作分成了检查(try)、异常抛出(throw)及异常捕获(catch)

三个部分。下面结合实例讲解一下异常处理的过程。

15.2异常处理

结合卜.面的例子我们对异常处理的过程做一卜解释。

【例15.1】从键盘上输入两个数据，求两个数据的商。先写出没有异常处理的程序。

#include<iostrcani>

usingnamespacestd;

doubledivide(doublex,doubley)

returnx/y;

voidmain()

floata,b;

whilccin»a»b;

cout«divide(a,b);

运行情况如下:

122〃从键盘上输入数据12和2给a,b赋值

6〃得到的商

143〃从键盘上输入数据14和3给a,b赋值

4.66667〃得到的商

II0〃从键盘上输入数据11和0给a,b赋值

l.#INF〃得到一个位置的数据或错误数据

在输入【22数据得出正确的结果6,再输入143也得出正确的结果4.66667,当输入

11()时，程序输出

l.#INFo从使用者的角度看，是出现了一个未知的错误。因为除数为。显然是不合适的。

现在修改程序，在函数divide中对除数进行检查，如果除数是0,就给出一个异常信息。在

主函数中通过try-catch块调用divide函数，检测有无异常信息，并做相应的处理。修改程序

如下：

【例15.2】从键盘上输入两个数据，求两个数据的商。异常处理的程序。

#include<iostream>

usingnamespacestd;

doubledivide(doublex,doubley)

if(y==O)

throwy;

returnx/y;

voidmain()

floata,b;

try

(

whiie(cin»a»b)

(

cout«divide(a.b);

cout«endl;

}

)

catch(double)

{

coutvv"除数不可以为C"«cndl;

异常实现的过程如下：

(1)将那些可能产生错误或者异常的语句或程序段放到iry块中。

(2)将异阳处理的语句放到caich块中，以便异常被传递过来进行处理。

(3)检查是否发生异常，若发生异常，则抛出异常，否则程序正常执行。

结合上例我们未分析一下执行的过程。

当我们输入110的时候，抛出了一个异常“除数不可以为0”。

当调用divide函数表达式：divide(11,0)时程序的流程控制转向divide。内执行，这是y==0

为逻辑真，除数为0在数学上是没有意义的，所以程序中定义为异常。

由于发生了异常，函数divide被退栈处理。异常被

catch(double)

｛

coutvv"除数不可以为C"«cndl;

)

所捕获，执行完异常处理，程序中再无语句执行，结束程序的央行。

所捕获，执行完异常处理，程序中再无语句执行，结束程序的次行。

如果程序不发生异常，程序在执行完try语句块之后，结束程序的执行。

下面给出异常处理的一般语法：

(1)throw语句一般形式为：

throw操作数；

ihrow的操作数可以是任意类型。如果操作数是一个对象，则称为异常对象，Ihrow也可以抛

出一个结果为任何类型的表达式而不是对象。而catch则用来捕捉异常信息，如果捕捉到了

异常信息，就处理它。

(2)try-catch的形式为:

try

｛被检查的语句｝

catch(异常处理类型［变量名］)｛进行异常处理的语句｝

catch(异常处理类型|变量名|)｛进行异常处理的语句｝

catch处理器定义了自己处理的异常范围。catch在括号中指定要波或的参数的类型以及参数

名。catch处理器中的参数名是可选的。如果给出/参数名，则可以在处理器中引用这个参

数名。如果没有指定参数名，只指定匹配抛出的类型，则信息不从抛出点传递到处理器中，

而只是把控制从抛出点转到处理器中。许多异常都可以这样，如果某个异常处理器要捕捉所

有异常，可以“…”代替捕获的类型和参数名。如：

catch(...)

可以捕捉任意类型的异常。如果try块没有抛出异常，则执行完try块的最后一个语句，跳

过caich处理器，执行所有caich后的语句。如果iry块抛出了异常，则跳出“块，开始异

常捕捉。先将抛出的异常与第一个异常处理器比较，如果可以匹配，则执行异常处理代码,

然后转到所有catch后的语句继续执行。如果不匹配，则与下一异常处理器比较，直到找到

一个匹配的处理器。如果找遍了所有的异常处理器，都不匹配，则函数执行结束，并将该异

常抛给调用它的函数，由调用函数来处理该异常。

【例15.3】从键盘上输入两个数据，求两个数据的商。用类的方法做异常处理的程序。

#include<iostrcam>

usingnamespacestd;

classZeroException{

public:

ZeroException():mesg("除数不可以为0!")()

constchar*ExccptionMsg()const{returnm