double Division(int a, int b)
{// 當(dāng)b == 0時(shí)拋出異常if (b == 0){throw "Division by zero condition!";}return (double)a / (double)b;
}
void Func()
{// 這里可以看到如果發(fā)生除0錯(cuò)誤拋出異常，另外下面的array沒(méi)有得到釋放。// 所以這里捕獲異常后并不處理異常，異常還是交給外面處理，這里捕獲了再// 重新拋出去。int* array = new int[10];try {int len, time;cin >> len >> time;cout << Division(len, time) << endl;}catch (...){cout << "delete []" << array << endl;delete[] array;throw;}// ...cout << "delete []" << array << endl;delete[] array;
}int main()
{try{Func();}catch (const char* errmsg){cout << errmsg << endl;}return 0;
}

五、異常安全規(guī)范

1. 關(guān)鍵原則

• 構(gòu)造函數(shù)：避免拋出異常（可能導(dǎo)致對(duì)象不完整）

• 析構(gòu)函數(shù)：禁止拋出異常（防止資源泄漏）

• RAII機(jī)制：通過(guò)智能指針等實(shí)現(xiàn)資源自動(dòng)管理

2.異常規(guī)范

• 異常規(guī)格說(shuō)明的目的是為了讓函數(shù)使用者知道該函數(shù)可能拋出的異常有哪些。 可以在函數(shù)的 后面接throw(類(lèi)型)，列出這個(gè)函數(shù)可能拋擲的所有異常類(lèi)型。
• 函數(shù)的后面接throw()，表示函數(shù)不拋異常。
• 若無(wú)異常接口聲明，則此函數(shù)可以?huà)仈S任何類(lèi)型的異常。

// 這里表示這個(gè)函數(shù)會(huì)拋出A/B/C/D中的某種類(lèi)型的異常
void fun() throw(A，B，C，D);// 這里表示這個(gè)函數(shù)只會(huì)拋出bad_alloc的異常
void* operator new (std::size_t size) throw (std::bad_alloc);// 這里表示這個(gè)函數(shù)不會(huì)拋出異常
void* operator delete (std::size_t size, void* ptr) throw();// C++11 中新增的noexcept，表示不會(huì)拋異常
thread() noexcept;
thread (thread&& x) noexcept;

六、自定義異常體系設(shè)計(jì)

1. 服務(wù)器開(kāi)發(fā)典型繼承體系

在服務(wù)器開(kāi)發(fā)中，為了更好地管理和處理不同類(lèi)型的異常，通常會(huì)設(shè)計(jì)一個(gè)異常繼承體系。以下是一個(gè)示例代碼：

// 異?；?lèi)（抽象錯(cuò)誤類(lèi)型）
// Exception 類(lèi)：作為基類(lèi)異常，包含異常信息 _errmsg 和異常編號(hào) _id，
// 并定義了虛函數(shù) what() 用于返回異常信息，支持多態(tài)。
class Exception {
public:Exception(const string& errmsg, int id): _errmsg(errmsg), _id(id) {}virtual string what() const {return "[" + to_string(_id) + "] " + _errmsg;}virtual ~Exception() = default;  // 虛析構(gòu)保證正確釋放protected:string _errmsg;  // 錯(cuò)誤描述int _id;         // 錯(cuò)誤編號(hào)
};// SQL操作異常（具體錯(cuò)誤類(lèi)型）
// SqlException 類(lèi)：繼承自 Exception 類(lèi)，添加了 _sql 成員變量，重寫(xiě)了
// what() 函數(shù)，返回更詳細(xì)的 SQL 異常信息。
class SqlException : public Exception {
public:SqlException(const string& errmsg, int id, const string& sql): Exception(errmsg, id), _sql(sql) {}virtual string what() const override {return Exception::what() + "\n[SQL] " + _sql;}private:string _sql;  // 錯(cuò)誤關(guān)聯(lián)的SQL語(yǔ)句
};// 緩存異常類(lèi)，繼承自 Exception
// CacheException 類(lèi)：繼承自 Exception 類(lèi)，重寫(xiě)了 what() 函數(shù)，返回緩存異常信息
class CacheException : public Exception {
public:CacheException(const std::string& errmsg, int id): Exception(errmsg, id){}// 重寫(xiě) what 函數(shù)，返回緩存異常信息virtual std::string what() const {std::string str = "CacheException:";str += _errmsg;return str;}
};// HTTP服務(wù)異常（具體錯(cuò)誤類(lèi)型）
// HttpServerException 類(lèi)：繼承自 Exception 類(lèi)，添加了 _type 成員變量，
// 重寫(xiě)了 what() 函數(shù)，返回 HTTP 服務(wù)器異常信息。
class HttpServerException : public Exception {
public:HttpServerException(const string& errmsg, int id, const string& type): Exception(errmsg, id), _type(type) {}virtual string what() const override {return "[HTTP " + _type + " Error] " + Exception::what();}private:string _type;  // 請(qǐng)求類(lèi)型（GET/POST等）
};

• what()?函數(shù)的作用：what()?函數(shù)是一個(gè)虛函數(shù)，在基類(lèi)中定義，派生類(lèi)可以重寫(xiě)該函數(shù)。通過(guò)基類(lèi)指針或引用調(diào)用?what()?函數(shù)時(shí)，會(huì)根據(jù)實(shí)際對(duì)象的類(lèi)型調(diào)用相應(yīng)派生類(lèi)的?what()?函數(shù)，實(shí)現(xiàn)多態(tài)。這樣可以方便地根據(jù)不同的異常類(lèi)型輸出不同的異常信息。

2. 異常體系使用示例

// 模擬 SQL 管理函數(shù)，可能拋出 SqlException
void SQLMgr() {srand(time(0));if (rand() % 7 == 0) {throw SqlException("權(quán)限不足", 100, "select * from name = '張三'");}std::cout << "執(zhí)行成功" << std::endl;
}// 模擬緩存管理函數(shù)，可能拋出 CacheException 或調(diào)用 SQLMgr 拋出 SqlException
void CacheMgr() {srand(time(0));if (rand() % 5 == 0) {throw CacheException("權(quán)限不足", 100);} else if (rand() % 6 == 0) {throw CacheException("數(shù)據(jù)不存在", 101);}SQLMgr();
}// 模擬 HTTP 服務(wù)器函數(shù)，可能拋出 HttpServerException 或調(diào)用 CacheMgr 拋出其他異常
void HttpServer() {srand(time(0));if (rand() % 3 == 0) {throw HttpServerException("請(qǐng)求資源不存在", 100, "get");} else if (rand() % 4 == 0) {throw HttpServerException("權(quán)限不足", 101, "post");}CacheMgr();
}// 主函數(shù)，捕獲異常并處理
int main() {while (1) {Sleep(500);try {HttpServer();} catch (const Exception& e) { // 捕獲基類(lèi)異常對(duì)象，利用多態(tài)處理不同派生類(lèi)異常std::cout << e.what() << std::endl;} catch (...) {std::cout << "Unkown Exception" << std::endl;}}return 0;
}

3. 常用異常編號(hào)

七、常用標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)異常

• bad_alloc：當(dāng)使用?new?運(yùn)算符進(jìn)行動(dòng)態(tài)內(nèi)存分配失敗時(shí)，會(huì)拋出?bad_alloc?異常。
• out_of_range：當(dāng)使用容器（如?std::vector、std::string?等）的成員函數(shù)訪(fǎng)問(wèn)越界元素時(shí)，會(huì)拋出?out_of_range?異常。
• invalid_argument：當(dāng)函數(shù)接收到無(wú)效的參數(shù)時(shí)，會(huì)拋出?invalid_argument?異常。

八、異常的優(yōu)缺點(diǎn)

1. 優(yōu)點(diǎn)

• 清晰準(zhǔn)確的錯(cuò)誤信息：異常對(duì)象可以定義豐富的信息，相比錯(cuò)誤碼方式，能更清晰準(zhǔn)確地展示錯(cuò)誤信息，甚至可以包含堆棧調(diào)用信息，有助于更好地定位程序的 bug。
• 簡(jiǎn)化錯(cuò)誤處理流程：在函數(shù)調(diào)用鏈中，使用返回錯(cuò)誤碼的傳統(tǒng)方式需要層層返回錯(cuò)誤，最外層才能拿到錯(cuò)誤信息并處理。而異常體系中，不管是深層函數(shù)還是中間層函數(shù)出錯(cuò)，拋出的異常會(huì)直接跳到合適的?catch?塊中，由調(diào)用者直接處理錯(cuò)誤。

  //示例代碼（錯(cuò)誤碼方式）
  #include <iostream>
  #include <errno.h>int ConnectSql() {// 用戶(hù)名密碼錯(cuò)誤if (...) {return 1;}// 權(quán)限不足if (...) {return 2;}return 0;
  }int ServerStart() {if (int ret = ConnectSql() < 0) {return ret;}int fd = socket();if (fd < 0) {return errno;}return 0;
  }int main() {if (ServerStart() < 0) {// 處理錯(cuò)誤}return 0;
  }

  //示例代碼（異常方式）
  #include <iostream>
  #include <stdexcept>void ConnectSql() {// 用戶(hù)名密碼錯(cuò)誤if (...) {throw std::runtime_error("用戶(hù)名密碼錯(cuò)誤");}// 權(quán)限不足if (...) {throw std::runtime_error("權(quán)限不足");}
  }void ServerStart() {ConnectSql();int fd = socket();if (fd < 0) {throw std::system_error(errno, std::system_category(), "socket 錯(cuò)誤");}
  }int main() {try {ServerStart();} catch (const std::exception& e) {std::cout << "捕獲到異常: " << e.what() << std::endl;}return 0;
  }