清华大学谭浩强教授的C++教程第14章

catch(double) //用catch捕捉异常信息并作相应处理 {cout<<″a=″<<a<<″,b=″<<b<<″,c=″<<c<<″,that is not a triangle!″<<endl;} cout<<″end″<<endl; }
double triangle(double a,double b,double c) //计算三角形的面积的函数 {double s=(a+b+c)/2; if (a+b<=c||b+c<=a||c+a<=b) throw a; //当不符合三角形条件抛出异常信息 return sqrt(s*(s-a)*(s-b)*(s-c)); }
说明: (1) 被检测的函数必须放在try块中，否则不起作用。 (2) try块和catch块作为一个整体出现，catch块是 try-catch结构中的一部分，必须紧跟在try块之后， 不能单独使用，在二者之间也不能插入其他语句。 但是在一个try-catch结构中，可以只有try块而无 catch块。即在本函数中只检查而不处理，把catch 处理块放在其他函数中。 (3) try和catch块中必须有用花括号括起来的复合语 句，即使花括号内只有一个语句，也不能省略花括 号。 (4) 一个try-catch结构中只能有一个try块，但却可 以有多个catch块，以便与不同的异常信息匹配。
它能捕捉所有类型的异常信息，并输出″OK″。 这种catch子句应放在trycatch结构中的最后，相 当于“其他”。如果把它作为第一个catch子句， 则后面的catch子句都不起作用。 (7) trycatch结构可以与throw出现在同一个函数 中，也可以不在同一函数中。当throw抛出异常信 息后，首先在本函数中寻找与之匹配的catch，如 果在本函数中无trycatch结构或找不到与之匹配 的catch，就转到离开出现异常最近的trycatch结 构去处理。
(5) catch后面的圆括号中，一般只写异常信息的类 型名， 如
catch(double)
catch只检查所捕获异常信息的类型，而不检查它 们的值。因此如果需要检测多个不同的异常信息， 应当由throw抛出不同类型的异常信息。 异常信息可以是C++系统预定义的标准类型，也可 以是用户自定义的类型(如结构体或类)。如果由 throw抛出的信息属于该类型或其子类型，则catch 与throw二者匹配，catch捕获该异常信息。 catch还可以有另外一种写法，即除了指定类型名 外，还指定变量名，如
}
double triangle(double a,double b,double c) {double area; double s=(a+b+c)/2; area=sqrt(s*(s-a)*(s-b)*(s-c)); return area; }
运行情况如下:
6 5 4↙(输入a,b,c的值) 9.92157 (输出三角形的面积) 1 1.5 2↙ (输入a,b,c的值) 0.726184 (输出三角形的面积) 1 2 1↙ (输入a,b,c的值) 0 (输出三角形的面积，此结果显然不对,因为不是三角形) 1 0 6↙ (输入a,b,c的值) (结束)
分3种情况分析运行情况: （1） 执行上面的程序。图14.1为有函数嵌套时异 常处理示意图。
14.1 异常处理
14.1.1 异常处理的任务
程序编制者不仅要考虑程序没有错误的理想情况， 更要考虑程序存在错误时的情况，应该能够尽快地 发现错误，消除错误。 程序中常见的错误有两大类: 语法错误和运行错误。 在编译时，编译系统能发现程序中的语法错误。 有的程序虽然能通过编译，也能投入运行。但是在 运行过程中会出现异常，得不到正确的运行结果， 甚至导致程序不正常终止，或出现死机现象。这类 错误比较隐蔽，不易被发现，往往耗费许多时间和 精力。这成为程序调试中的一个难点。
在设计程序时，应当事先分析程序运行时可能出现 的各种意外的情况，并且分别制订出相应的处理方 法，这就是程序的异常处理的任务。 在运行没有异常处理的程序时，如果运行情况出现 异常，由于程序本身不能处理，程序只能终止运行。 如果在程序中设置了异常处理机制，则在运行情况 出现异常时，由于程序本身已规定了处理的方法， 于是程序的流程就转到异常处理代码段处理。用户 可以指定进行任何的处理。 需要说明，只要出现与人们期望的情况不同，都可 以认为是异常，并对它进行异常处理。因此，所谓 异常处理指的是对运行时出现的差错以及其他例外 情况的处理。
这样做使异常的发现与处理不由同一函数来完成。 好处是使底层的函数专门用于解决实际任务，而不 必再承担处理异常的任务，以减轻底层函数的负担， 而把处理异常的任务上移到某一层去处理。这样可 以提高效率。 C++处理异常的机制是由3个部分组成的，即检查 (try)、抛出(throw)和捕捉(catch)。把需要检查的语 句放在try块中，throw用来当出现异常时发出一个 异常信息，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。
void f2( ) {void f3( ); try {f3( );} //调用f3( ) catch(int) {cout<<″Ok2!″<<endl;} cout<<″end2″<<endl; } void f3( ) {double a=0; try {throw a;} //抛出double类型异常信息 catch(float) {cout<<″OK3!″<<endl;} cout<<″end3″<<endl; }
例14.1 给出三角形的三边a,b,c，求三角形的面积。 只有a+b>c,b+c>a,c+a>b时才能构成三角形。设置 异常处理，对不符合三角形条件的输出警告信息， 不予计算。 先写出没有异常处理时的程序:
#include <iostream> #include <cmath> using namespace std; int main( ) {double triangle(double,double,double); double a,b,c; cin>>a>>b>>c; while(a>0 && b>0 && c>0) {cout<<triangle(a,b,c)<<endl; cin>>a>>b>>c; } return 0;
(4) 这个异常信息提供给try-catch结构，系统会寻 找与之匹配的catch子句。 (5) 在进行异常处理后，程序并不会自动终止，继 续执行catch子句后面的语句。 由于catch子句是用来处理异常信息的，往往被称 为catch异常处理块或catch异常处理器。
下面讲述异常处理的语法。 throw语句一般是由throw运算符和一个数据组成的， 其形式为 throw 表达式; try-catch的结构为 try {进行异常处理的语句}
修改程序，在函数traingle中对三角形条件进行检 查，如果不符合三角形条件，就抛出一个异常信息， 在主函数中的try-catch块中调用traingle函数，检 测有无异常信息，并作相应处理。修改后的程序如 下:
#include <iostream> #include <cmath> using namespace std; void main( ) {double triangle(double,double,double); double a,b,c; cin>>a>>b>>c; try//在try块中包含要检查的函数 {while(a>0 && b>0 && c>0) {cout<<triangle(a,b,c)<<endl; cin>>a>>b>>c; }
第14章 C++工具
14.1 异常处理 14.2 命名空间 14.3 使用早期的函数库
在C++发展的后期，有时C++编译系统根据实际工 作的需要，增加了一些功能，作为工具来使用，其 中主要有模板(包括函数模板和类模板)、异常处理、 命名空间和运行时类型识别，以帮助程序设计人员 更方便地进行程序的设计和调试工作。1997年 ANSI C++委员会将它们纳入了ANSI C++标准，建 议所有的C++编译系统都能实现这些功能。这些工 具是非常有用的，C++的使用者应当尽量使用这些 工具。
(8) 在某些情况下，在throw语句中可以不包括表达 式，如
throw;
表示“我不处理这个异常，请上级处理”。 (9) 如果throw抛出的异常信息找不到与之匹配的 catch块，那么系统就会调用一个系统函数 terminate，使程序终止运行。 例14.2 在函数嵌套的情况下检测异常处理。 这是一个简单的例子，用来说明在try块中有函数 嵌套调用的情况下抛出异常和捕捉异常的情况。请 自己先分析以下程序。
14.1.2 异常处理的方法
在一个小的程序中，可以用比较简单的方法处理异 常。但是在一个大的系统中，如果在每一个函数中 都设置处理异常的程序段，会使程序过于复杂和庞 大。因此，C++采取的办法是: 如果在执行一个函 数过程中出现异常，可以不在本函数中立即处理， 而是发出一个信息，传给它的上一级(即调用它的 函数)，它的上级捕捉到这个信息后进行处理。如 果上一级的函数也不能处理，就再传给其上一级， 由其上一级处理。如此逐级上送，如果到最高一级 还无法处理，最后只好异常终止程序的执行。