C++为什么要引入异常？

首先看C语言传统处理错误的方式，主要有两种：

1.用assert，当不满足条件的时候直接终止程序，缺陷是用户难以接受

2.返回错误码，很多系统调用都是把错误码放在了errno中，缺点是需要程序员自己去用错误码获取错误信息，比如strerror（errno）

为了更好地处理错误，C++引入异常。

什么是异常？

异常:异常是一种处理错误的方式，当函数发现自己无法处理错误的时候，就可以抛出异常，函数的直接调用者或者间接调用者可以捕获这个异常，从而去处理这个错误。

怎么使用异常处理错误？

C++处理异常的三个关键字

throw catch try

语法格式：

try
{
  // 保护的标识代码
}catch( ExceptionName e1 )
{
  // catch 块
}catch( ExceptionName e2 )
{
  // catch 块
}catch( ExceptionName eN )
{
  // catch 块
}

异常的抛出规则：

- 抛出的对象类型决定了哪一个catch语句捕获异常

- 处理代码是与抛出类型匹配，而且离抛异常位置最近的那一块

- 抛出异常对象后，因为抛出的异常对象可能是一个临时的对象，所以捕获异常的语句会生成一个拷贝的对象，在catch语句之后就会销毁这个拷贝的对象

- catch(...)可以捕获任意类型的异常

- 可以抛出派生类对象使用基类类型捕获

异常的匹配规则：

- 首先检查本身是否在try语句块内部，如果是就查找相应的catch语句，如果有匹配就在其地方处理

- 然后没有匹配到catch则退出当前的函数栈，在调用函数的栈中查找匹配的catch

- 当达到主函数main的栈还没有匹配成功时，就会终止程序

- 找到匹配的catch语句并处理之后，就会往catch语句后面继续执行

简单代码理解一下调用函数栈：

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include<iostream>

using std::cout;
using std::endl;

void fun2()
{
	throw 100;
	cout << "fun2" << endl;
}

void fun1()
{
	fun2();
}

int main()
{
	try {
		fun1();
	}
	catch (int a)
	{
		cout << "捕获异常a:" << a << endl;
	}
	catch (...)
	{
		printf("捕获任意类型的异常\n");
	}
	return 0;
}

输出：

单个catch语句，不能完全处理掉异常？重新抛出异常

- 当单个catch语句，不能完全处理掉异常，在经过一些处理之后想交给外层调用的函数再来处理，catch语句块中就可以通过throw；重新抛出异常传递给更上层的函数处理异常

什么是异常安全问题？

由于抛异常导致的资源安全问题

什么会导致异常安全问题？

构造函数中抛出异常，可能导致对象没有完全初始化或者对象不完整

析构函数完成资源的清理，最好不要在其中抛出异常，否则可能导致资源泄露

在new和delete当中抛出异常导致内存泄露，在lock和unlock之间抛出异常导致死锁，C++用来RAII 思想来解决上述问题

异常规范有何作用？怎么做？

目的是为了让函数的使用者知道有可能抛出的异常有哪些类型，在函数后面加（类型），列出函数可能抛出的所有异常的类型

函数后面接throw()表示不抛异常

如果没有异常接口的声明，则此函数可以抛任何类型的异常

C++新增关键字noexcept表示不会抛异常

何为异常体系？

简单而言是一套继承体系，子类直接或间接派生自同一基类。

自定义异常体系:制订一套继承规范体系，大家都抛出的是继承于同一个基类的派生类对象，只要捕获基类类型就可以了

C++标准库的异常体系

总结C++异常的优缺点

优点

- 相比于错误码的方式，可以更清晰的展示出错误信息，可以更好的定位错误

- 返回错误码的方式在函数调用链当中得层层返回错误，最外层才能拿到错误，但是抛异常则可以一次性跳到最外层

- 使用许多的第三方库需要使用异常

- 部分函数使用异常更好处理，比如T& operator这样的不确定返回值类型的函数