C++怎么处理异常_C++异常处理教程【精讲】

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throw未被catch会直接调用std::terminate终止程序;应使用catch(const std::exception& e)安全兜底,避免catch(…)或按值捕获;noexcept是异常契约而非优化提示;跨线程传异常需用std::current_exception()和std::exception_ptr。

C++怎么处理异常_C++异常处理教程【精讲】

throw 之后不 catch 就会终止程序

很多刚写 c++ 的人以为 throw 只是“抛出一个错误”,其实它默认行为非常强硬:一旦 throw 执行且没被任何 catch 捕获,程序立刻调用 std::terminate() —— 不是报错退出,是直接中止,连都没机会展开。这不是 bug,是标准规定。

常见错误现象:terminate called after throwing an instance of 'std::runtime_error' 这种信息一出来,基本就是漏了 catch 或者 catch 写在了错误作用域(比如在另一个函数里,但异常没往外传)。

  • 确保 throwcatch 在同一异常传播路径上;函数调用链中每层都得明确是否转发异常(不加 noexcept 就默认可能传播)
  • 不要依赖局部 catch 处理跨函数的异常;如果 A 调用 B,B 抛了异常,A 必须有 try/catch 或继续往上抛
  • 避免在析构函数throw —— C++11 起默认是 noexcept,强行抛会导致立即调用 std::terminate()

catch(const std::exception& e) 是最安全的兜底写法

catch(...) 看似万能,实则危险:它捕获所有类型,包括 intchar* 这类非标准异常,你根本没法用 e.what() 获取信息,也容易掩盖逻辑错误。

真正健壮的兜底方式是 catch(const std::exception& e),它只捕获从 std::exception 派生的异常(所有标准库异常和你自定义的异常只要正确继承就包含在内),且能安全访问 e.what()

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  • 别写 catch(std::exception e)(按值捕获)—— 会触发拷贝,还可能切片(slicing)掉派生类特有字段
  • 如果需要记录栈或上下文,建议在 catch 块里立刻记录 e.what(),别等后续逻辑再取
  • 自定义异常类必须公有继承 std::exception 或其子类,并重载 what() 返回 const char*

noexcept 不是性能开关,是契约声明

很多人看到 noexcept 就以为是“告诉编译器这个函数不会抛异常,可以优化”,其实它主要作用是接口契约:一旦加了 noexcept,函数体内若意外抛出异常,就会直接调用 std::terminate(),而不是尝试栈展开。

典型误用场景:给一个调用了 std::vector::at()(可能抛 std::out_of_range)的函数加上 noexcept,结果越界时程序静默崩溃。

  • 只有 100% 确认函数内部及所有调用链都不可能抛异常,才加 noexcept
  • 移动构造/移动赋值函数加 noexcept 很重要 —— 容器(如 std::vector)在扩容时会优先选择 noexcept 移动而非拷贝
  • noexcept(true)noexcept(false) 可显式指定,但日常直接写 noexcept 就等价于 noexcept(true)

std::current_exception() 适合跨线程传递异常

主线程抛异常,子线程里想处理?不行 —— 异常对象生命周期绑定在抛出它的栈帧上,子线程根本访问不到。这时候得靠 std::current_exception() 把异常“快照”成 std::exception_ptr,再通过共享变量或消息队列传过去。

常见错误:直接把 catch 块里的异常对象指针存起来,等子线程用 —— 栈一退,指针就悬空。

  • std::exception_ptr 是可拷贝、可跨线程传递的句柄,本身不抛异常
  • 接收端用 std::rethrow_exception(ptr) 才真正重新抛出原异常(此时才能被 catch
  • 注意:std::rethrow_exception 后的栈展开是从调用点开始,不是原始抛出点,所以 what() 信息还在,但调试器看不到原始位置

异常传播路径和对象生命周期是 C++ 异常最难绷住的两个地方,其他语法看着简单,踩进去全是栈展开时机、内存归属、线程边界这些隐形约束。

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