C++中异常处理通过try-catch结构捕获并处理运行时错误,避免程序崩溃。try块包含可能出错的代码,catch块捕获特定或通用异常,推荐使用引用传递防止对象切片。标准异常如logic_error、runtime_error定义在中,可提升兼容性;throw用于抛出异常,支持自定义异常类。最佳实践包括:用const T&捕获、避免在析构函数抛异常、结合RAII管理资源,确保异常安全。

在C++中,异常处理是一种用于应对程序运行时错误的机制。通过 try-catch 结构,程序可以在出现异常时进行捕获并做出相应处理,避免程序崩溃或产生不可预知的行为。
异常的基本结构:try 和 catch
try-catch 是 C++ 异常处理的核心语法。代码中可能出错的部分放在 try 块中,一旦抛出异常,程序会立即跳转到匹配的 catch 块进行处理。
基本语法如下:
try {
// 可能抛出异常的代码
} catch (异常类型1 e) {
// 处理特定类型的异常
} catch (异常类型2& e) {
// 推荐使用引用传递,避免拷贝和对象切片
} catch (...) {
// 捕获所有类型的异常(通配符)
}
示例:
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#includeusing namespace std; int main() { try { throw runtime_error("发生了一个错误!"); } catch (const runtime_error& e) { cout << "捕获异常:" << e.what() << endl; } return 0; }
常见异常类型与标准异常类
C++ 提供了标准库中的异常类,定义在
- logic_error:逻辑错误,如无效参数(invalid_argument)、超出范围(out_of_range)
- runtime_error:运行时错误,如文件打开失败、计算溢出
- bad_alloc:内存分配失败(new 操作符抛出)
- bad_cast:dynamic_cast 类型转换失败
使用标准异常可以提高代码可读性和兼容性。例如:
#include#include int main() { vector v(5); try { v.at(10) = 1; // 抛出 out_of_range } catch (const out_of_range& e) { cout << "越界错误:" << e.what() << endl; } return 0; }
如何抛出异常(throw)
使用 throw 关键字可以手动抛出异常。它可以抛出任意类型的对象,但推荐使用标准异常或自定义异常类。
自定义异常示例:
class MyException {
public:
const char* what() const {
return "这是一个自定义异常";
}
};
void riskyFunction() {
throw MyException();
}
int main() {
try {
riskyFunction();
} catch (const MyException& e) {
cout << e.what() << endl;
}
return 0;
}
异常安全与最佳实践
合理使用异常处理能提升程序健壮性,但也需注意以下几点:
- 尽量使用引用捕获异常(catch(const T&)),避免对象切片和不必要的拷贝
- 不要忽略异常,至少应记录日志或提示用户
- 避免在析构函数中抛出异常,可能导致程序终止
- RAII(资源获取即初始化)配合异常使用,确保资源正确释放(如智能指针)
- 谨慎使用 catch(...),除非你确实要处理所有异常
示例:使用 RAII 管理资源
#includevoid func() { auto ptr = make_shared (42); // 自动管理内存 if (someError) throw runtime_error("出错了"); // 即使抛出异常,ptr 也会自动释放 }
基本上就这些。C++ 的异常机制虽然不如 Java 或 Python 那样强制,但在大型项目中合理使用 try-catch 能显著提升代码的容错能力。关键是理解什么时候该抛出、什么时候该捕获,并结合 RAII 做好资源管理。











