如何在C++中处理异常_异常处理机制与最佳实践-C++-PHP中文网

如何在C++中处理异常_异常处理机制与最佳实践

裘德小鎮的故事

发布： 2025-08-12 15:09:02

原创

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c++++异常处理通过try-catch块捕获错误并恢复或安全退出，具体技巧包括：1. 在可能出错的代码中使用try块，并用catch捕获特定异常；2. 避免滥用try-catch以减少性能开销；3. 自定义异常类提供更明确的错误信息；4. 使用raii管理资源确保异常发生时资源能正确释放；5. 避免使用已弃用的异常规范，改用noexcept声明函数不抛出异常。这些方法共同提高程序健壮性和可维护性。

如何在C++中处理异常_异常处理机制与最佳实践

异常处理，简单来说，就是在程序运行出错的时候，我们该怎么办。与其让程序直接崩溃，不如优雅地捕获错误，并尝试恢复或者至少安全退出。C++ 提供了

try-catch

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块来实现这个机制，但用好它，需要一些技巧和经验。

try-catch 块是核心。把可能出错的代码放在

try

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里面，然后用

catch

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来捕获特定类型的异常。如果

try

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里的代码抛出了异常，程序就会跳到对应的

catch

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块里执行。

处理异常的正确姿势

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try-catch 块是基础，但仅仅知道怎么写还不够。关键在于，什么时候用，怎么用，才能让程序更健壮、更易维护。

#include <iostream>
#include <stdexcept> // 包含标准异常类

double divide(double a, double b) {
    if (b == 0) {
        throw std::runtime_error("Division by zero!");
    }
    return a / b;
}

int main() {
    try {
        double result = divide(10.0, 0.0);
        std::cout << "Result: " << result << std::endl;
    } catch (const std::runtime_error& error) {
        std::cerr << "Error: " << error.what() << std::endl;
        return 1; // 返回错误代码
    }

    std::cout << "Program continues..." << std::endl;
    return 0;
}

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C++ 异常处理的性能考量

异常处理虽然好用，但也不是免费的。在

try

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块内部，编译器需要维护一些额外的信息，以便在异常发生时能够正确地跳转到

catch

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块。这意味着，即使没有异常发生，

try

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块也会带来一定的性能开销。

所以，不要滥用

try-catch

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。只在真正可能出错，并且你打算处理这些错误的地方使用。对于那些可以通过其他方式避免的错误，比如空指针解引用，最好通过代码检查来避免，而不是依赖异常处理。

自定义异常类，让错误信息更明确

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标准异常类虽然够用，但有时候我们需要更具体的错误信息。这时候，就可以自定义异常类。

#include <iostream>
#include <exception>
#include <string>

class MyException : public std::exception {
private:
    std::string message;

public:
    MyException(const std::string& msg) : message(msg) {}

    const char* what() const noexcept override {
        return message.c_str();
    }
};

int main() {
    try {
        // 模拟一个错误
        throw MyException("Something went wrong in main!");
    } catch (const MyException& e) {
        std::cerr << "Caught an exception: " << e.what() << std::endl;
        return 1;
    } catch (const std::exception& e) {
        std::cerr << "Caught a standard exception: " << e.what() << std::endl;
        return 1;
    } catch (...) {
        std::cerr << "Caught an unknown exception!" << std::endl;
        return 1;
    }

    return 0;
}

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资源管理与 RAII (Resource Acquisition Is Initialization)

在 C++ 中，资源管理是个大问题。如果在异常发生时，资源没有被正确释放，就会导致内存泄漏或者其他问题。RAII 是一种解决这个问题的好方法。

RAII 的核心思想是，将资源的获取和释放与对象的生命周期绑定在一起。当对象被创建时，资源被获取；当对象被销毁时，资源被释放。这样，即使在异常发生时，只要对象能够被正确销毁，资源就能被正确释放。

#include <iostream>
#include <fstream>
#include <stdexcept>

class FileHandler {
private:
    std::ofstream file;
    std::string filename;

public:
    FileHandler(const std::string& filename) : filename(filename), file(filename) {
        if (!file.is_open()) {
            throw std::runtime_error("Could not open file: " + filename);
        }
    }

    ~FileHandler() {
        if (file.is_open()) {
            file.close();
            std::cout << "File " << filename << " closed." << std::endl;
        }
    }

    void writeData(const std::string& data) {
        file << data << std::endl;
        if (file.fail()) {
            throw std::runtime_error("Failed to write data to file: " + filename);
        }
    }
};

int main() {
    try {
        FileHandler myFile("example.txt");
        myFile.writeData("Hello, RAII!");
        myFile.writeData("This is a test.");
    } catch (const std::runtime_error& e) {
        std::cerr << "Exception caught: " << e.what() << std::endl;
        return 1;
    }

    return 0;
}

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异常规范 (Exception Specification)，现在应该避免使用

在 C++11 之前，可以使用异常规范来声明一个函数可能抛出的异常类型。但这个特性有很多问题，所以在 C++11 中已经被弃用。现在，应该避免使用异常规范，而是使用