C++如何处理异常?(try-catch用法详解)

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c++异常处理通过trycatchthrow实现,用于应对不可预测但可恢复的错误;try块必须后跟至少一个catch块,catch按异常类型匹配捕获,未捕获则调用std::terminate终止程序。

C++如何处理异常?(try-catch用法详解)

在C++中,异常处理主要通过 trycatchthrow 三个关键字配合实现。它不是用来替代常规错误检查(比如判断指针是否为空),而是应对程序运行中**不可预测、非常规但可恢复的错误场景**,比如内存分配失败、文件打开失败、数组越界访问(需手动检查)等。

基本语法结构:try-catch捕获异常

核心结构是把可能出问题的代码放在 try 块中,用一个或多个 catch 块来接收并处理抛出的异常:

  • try 块必须紧跟至少一个 catch,不能单独存在;
  • catch 后面的括号里写的是**异常类型**(可以是内置类型如 intconst char*,也可以是自定义类),支持类型匹配和自动类型转换(有限制);
  • 一旦 try 中某处执行了 throw,程序立即跳出当前函数调用,逐层向上寻找匹配的 catch;没找到就终止程序(调用 std::terminate)。

示例:

try {     int* p = new int[1000000000]; // 可能抛出 std::bad_alloc     throw std::runtime_Error("模拟运行时错误"); } catch (const std::runtime_error& e) {     std::cout << "捕获 runtime_error: " << e.what() << "n"; } catch (const std::exception& e) {     std::cout << "捕获其他标准异常: " << e.what() << "n"; } catch (...) {     std::cout << "捕获所有其他类型的异常(慎用)n"; }

推荐使用标准异常类,而非原始类型

C++标准库提供了 <stdexcept></stdexcept> 中的一系列异常类(如 std::invalid_argumentstd::out_of_rangestd::logic_errorstd::runtime_error 等),它们都继承std::exception,具备 what() 成员函数返回描述信息。

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C++如何处理异常?(try-catch用法详解) 425

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  • throw 42throw "error" 更安全、更语义清晰;
  • 便于统一捕获基类(如 catch(const std::exception&)),也支持多级细化处理;
  • 避免因类型不匹配导致异常未被捕获(例如 throw "hello"const char*,用 catch(std::String) 就捕不到)。

throw 表达式:主动抛出异常

throw 后面可以是任意表达式,其类型就是该异常的类型:

  • throw 123; → 抛出 int 类型异常;
  • throw std::logic_error("参数非法"); → 抛出临时对象
  • throw;(不带表达式)只能出现在 catch 块中,表示**重新抛出当前正在处理的异常**,常用于日志记录后继续上抛。

注意:不要抛出局部对象的引用或指针(会悬空),优先抛值或 const 引用。

异常规范与 noexcept(现代 C++ 推荐)

C++11 起,用 noexcept 替代旧的异常说明符(如 throw()):

  • void func() noexcept; 表示承诺绝不抛出异常;若违反,调用 std::terminate
  • void func() noexcept(true); 等价于上面写法;noexcept(false) 表示可能抛出;
  • 编译器可据此优化(如移动构造函数是否调用),且标准容器对 noexcept 移动操作有特殊要求。

不建议为每个函数加 noexcept,只在明确不抛异常且有性能/正确性需求时使用(如析构函数、移动操作、swap 等)。

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