第12章 异常处理(2011)

20009-3-241面向对象程序设计（下）课程讲义——C++任课教师：叶亚琴所在院系：信息工程学院软件工程系20009-3-242第12章异常处理什么是异常处理对运行时出现的差错以及其他例外情况的处理。异常处理的基本思想错误对于编程人员可以预料到但却无法避免发现错误的函数又并不具备处理错误的能力C++异常处理机制：异常引发与处理可不在同一位置和层次。好处：底层函数专注解决算法；上层负责后勤、善后工作20009-3-243第12章异常处理有哪些异常需要处理系统异常(内存问题、指针问题等)自定义异常：如分母为0时、指针为空时、…异常处理的实质：(举一个例子说明)在合适的地方处理if(){…}20009-3-244第12章异常处理——异常处理方法方法一：在函数中设置处理异常的程序段。缺点：会使程序过于复杂和庞大。方法二：发出一个异常信息传给它的上一级。上级捕捉到这个信息后进行处理。特点：效率高，程序代码简洁。20009-3-245第12章异常处理——C++异常处理机制由检查(try)、抛出(throw)和捕捉(catch)三部分构成。注意：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。20009-3-246throw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{被检查的语句}catch(异常信息类型[变量名]){进行异常处理的语句}第12章异常处理——C++异常处理机制20009-3-247第12章异常处理——C++异常处理流程(1)首先把可能出现异常的、需要检查的语句或程序段放在try后面的花括号中。(2)程序开始运行后，按正常的顺序执行到try块，开始执行try块中花括号内的语句。如果在执行try块内的语句过程中没有发生异常，则catch子句不起作用，流程转到catch子句后面的语句继续执行。(3)如果在执行try块内的语句(包括其所调用的函数)过程中发生异常，则throw运算符抛出一个异常信息。throw抛出异常信息后，流程立即离开本函数，转到其上一级的函数(main函数)。20009-3-248在VC++6.0环境中，为了使用异常处理机制，需要进行以下设置：打开ProjectSettings对话框。选择C/C++选项卡。在Category栏中选择C++language。选择EnableExceptionHandling。第12章异常处理——VC++设置20009-3-249例处理分母为零的异常#includeiostream.hintDiv(intx,inty);intmain(){try{cout5/2=Div(5,2)endl;cout8/0=Div(8,0)endl;cout7/1=Div(7,1)endl;}catch(int){coutexceptofdevidingzero.\n;}coutthatisok.\n;return0;}intDiv(intx,inty){if(y==0)throwy;returnx/y;}程序运行结果如下：5/2=2exceptofdevidingzero.thatisok.10#includeiostreamusingnamespacestd;voidmain(){char*ptr;try//异常模块{if((ptr=newchar[64*1024])==NULL)throwNotEnoughMemory!;}catch(char*str)//异常错误处理模块{//……错误处理代码coutException:strendl;}}例处理内存分配的异常20009-3-2411例14.1给出三角形的三边a,b,c，求三角形的面积。只有a+bc,b+ca,c+ab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:#includeiostream#includecmathusingnamespacestd;intmain(){doubletriangle(double,double,double);doublea,b,c;cinabc;while(a0&&b0&&c0){couttriangle(a,b,c)endl;cinabc;}return0;}20009-3-2412doubletriangle(doublea,doubleb,doublec){doublearea;doubles=(a+b+c)/2;area=sqrt(s*(s-a)*(s-b)*(s-c));returnarea;}运行情况如下:654↙(输入a,b,c的值)9.92157(输出三角形的面积)11.52↙(输入a,b,c的值)0.726184(输出三角形的面积)121↙(输入a,b,c的值)0(输出三角形的面积，此结果不对,不是三角形)106↙(输入a,b,c的值)(结束)20009-3-2413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:#includeiostream#includecmathusingnamespacestd;voidmain(){doubletriangle(double,double,double);doublea,b,c;cinabc;try//在try块中包含要检查的函数{while(a0&&b0&&c0){couttriangle(a,b,c)endl;cinabc;}}catch(double)//用catch捕捉异常信息并作相应处理{couta=a,b=b,c=c,thatisnotatriangle!endl;}coutendendl;}doubletriangle(doublea,doubleb,doublec)//三角形面积{doubles=(a+b+c)/2;if(a+b=c||b+c=a||c+a=b)throwa;//抛出异常信息returnsqrt(s*(s-a)*(s-b)*(s-c));}程序运行结果如下:654↙(输入a,b,c的值)9.92157(计算出三角形的面积)11.52↙(输入a,b,c的值)0.726184(计算出三角形的面积)121↙(输入a,b,c的值)a=1,b=2,c=1,thatisnotatriangle!(异常处理)end20009-3-2415第12章异常处理——C++异常处理机制(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。(3)try和catch块中必须用花括号括起来。(4)try-catch结构中只能有一个try块，却可以有多个catch块，以便与不同的异常信息匹配。(5)catch后一般只写异常的类型，如：catch(double)(6)catch(…)可以捕捉任何类型的异常信息，如catch(…){;}(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。找：本函数→最近的(8)throw将当前处理的异常信息再次抛出→上一层(9)如throw抛出的异常找不到与之匹配的catch块，系统就会调用系统函数terminate，程序终止。20009-3-2416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。#includeiostreamusingnamespacestd;intmain(){voidf1();try{f1();}//调用f1()catch(double){coutOK0!endl;}coutend0endl;return0;}voidf1(){voidf2();try{f2();}//调用f2()catch(char){coutOK1!;}coutend1endl;}voidf2(){voidf3();try{f3();}//调用f3()catch(int){coutOk2!endl;}coutend2endl;}voidf3(){doublea=0;try{throwa;}//抛出异常catch(float){coutOK3!endl;}coutend3endl;}运行结果:OK0!end02011-4-2617catch(double)catch(char)catch(int)catch(float)doublea;（1）函数嵌套时异常处理示意图20009-3-2418(2)如果将f3函数中的catch子句改为catch(double)，而程序中其他部分不变，则程序运行结果如下:OK3!(在f3函数中捕获异常)end3(执行f3函数中最后一个语句时的输出)end2(执行f2函数中最后一个语句时的输出)end1(执行f1函数中最后一个语句时的输出)end0(执行主函数中最后一个语句时的输出)(3)如果在此基础上再将f3函数中的catch块改为catch(double){coutOK3!endl;throw;}程序运行结果如下:OK3!(在f3函数中捕获异常)OK0!(在主函数中捕获异常)end0(执行主函数中最后一个语句时的输出)2011-4-2622#includeiostreamusingnamespacestd;voidMyFunc(void);classExpt{public:Expt(){};~Expt(){};constchar*ShowReason()const{returnExpt类异常。;}};例:使用带析构语义的类的C++异常处理20009-3-24232011-4-2624classDemo{public:Demo();~Demo();};Demo::Demo(){cout构造Demo.endl;}Demo::~Demo(){cout析构Demo.endl;}例:使用带析构语义的类的C++异常处理2011-4-2625voidMyFunc(){DemoD;cout在MyFunc()中抛掷Expt类异常。endl;throwExpt();}intmain(){cout在main函数中。endl;try{cout在try块中，调用MyFunc()。endl;MyFunc();}例:使用带析构语义的类的C++异常处理2011-4-2626catch(ExptE){cout在catch异常处理程序中。endl;cout捕获到Expt类型异常：;coutE.ShowReason()endl;}catch(char*str){cout捕获到其它的异常：strendl;}cout回到main函数。从这里恢复执行。endl;return0;}例:使用带析构语义的类的C++异常处理2011-4-2627程序运行结果为：在main函数中。在try块中调用MyFunc()。构造Demo。在MyFunc()中抛掷Expt类异常。析构Demo。在catch异常处理程序中。捕获到Expt类型异常：Expt类异常。程序运行回到main函数。从这里恢复执行。例:使用带析构语义的类的C++异常处理