C++ 異常處理 catch(...)介紹
如果要想使一個(gè)catch block能抓獲多種數(shù)據(jù)類(lèi)型的異常對(duì)象的話，怎么辦?C++標(biāo)準(zhǔn)中定義了一種特殊的catch用法，那就是” catch(…)”。
感性認(rèn)識(shí)
1、catch(…)到底是一個(gè)什么樣的東東，先來(lái)個(gè)感性認(rèn)識(shí)吧!
看例子先：
int main()
{
try
{
cout << "在 try block 中, 準(zhǔn)備拋出一個(gè)異常." << endl;
//這里拋出一個(gè)異常(其中異常對(duì)象的數(shù)據(jù)類(lèi)型是int，值為1)
throw 1;
}
//catch( int& value )
//注意這里catch語(yǔ)句
catch( …)
{
cout << "在 catch(…) block 中, 拋出的int類(lèi)型的異常對(duì)象被處理" << endl;
}
}
2、哈哈!int類(lèi)型的異常被catch(…)抓獲了，再來(lái)另一個(gè)例子：
int main()
{
try
{
cout << "在 try block 中, 準(zhǔn)備拋出一個(gè)異常." << endl;
//這里拋出一個(gè)異常(其中異常對(duì)象的數(shù)據(jù)類(lèi)型是double，值為0.5)
throw 0.5;
}
//catch( double& value )
//注意這里catch語(yǔ)句
catch( …)
{
cout << "在 catch(…) block 中, double類(lèi)型的異常對(duì)象也被處理" << endl;
}
}
3、同樣，double類(lèi)型的異常對(duì)象也被catch(…)塊抓獲了。是的，catch(..)能匹配成功所有的數(shù)據(jù)類(lèi)型的異常對(duì)象，包括C++語(yǔ)言提 供所有的原生數(shù)據(jù)類(lèi)型的異常對(duì)象，如int、double，還有char*、int*這樣的指針類(lèi)型，另外還有數(shù)組類(lèi)型的異常對(duì)象。同時(shí)也包括所有自定義 的抽象數(shù)據(jù)類(lèi)型。例程如下：
int main()
{
try
{
cout << "在 try block 中, 準(zhǔn)備拋出一個(gè)異常." << endl;
//這里拋出一個(gè)異常(其中異常對(duì)象的數(shù)據(jù)類(lèi)型是char*)
char* p=0;
throw p;
}
//catch( char* value )
//注意這里catch語(yǔ)句
catch( …)
{
cout << "在 catch(…) block 中, char*類(lèi)型的異常對(duì)象也被處理" << endl;
}
}
int main()
{
try
{
cout << "在 try block 中, 準(zhǔn)備拋出一個(gè)異常." << endl;
//這里拋出一個(gè)異常(其中異常對(duì)象的數(shù)據(jù)類(lèi)型是int[])
int a[4];
throw a;
}
//catch( int value[] )
//注意這里catch語(yǔ)句
catch( …)
{
cout << "在 catch(…) block 中, int[]類(lèi)型的異常對(duì)象也被處理" << endl;
}
}
4、對(duì)于抽象數(shù)據(jù)類(lèi)型的異常對(duì)象。catch(…)同樣有效，例程如下：
class MyException
{
public:
protected:
int code;
};
int main()
{
try
{
cout << "在 try block 中, 準(zhǔn)備拋出一個(gè)異常." << endl;
//這里拋出一個(gè)異常(其中異常對(duì)象的數(shù)據(jù)類(lèi)型是MyException)
throw MyException();
}
//catch(MyException& value )
//注意這里catch語(yǔ)句
catch( …)
{
cout << "在catch(…) block中, MyException類(lèi)型的異常對(duì)象被處理" << endl;
}
}
對(duì)catch(…)有點(diǎn)迷糊?
1、究竟對(duì)catch(…)有什么迷糊呢?還是看例子先吧!
void main()
{
int* p = 0;
try
{
// 注意：下面這條語(yǔ)句雖然不是throw語(yǔ)句，但它在執(zhí)行時(shí)會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)
// 出現(xiàn)一個(gè)存儲(chǔ)保護(hù)錯(cuò)誤的異常(access violation exception)
*p = 13; // causes an access violation exception;
}
catch(...)
{
//catch(…)能抓獲住上面的access violation exception異常嗎?
cout << "在catch(…) block中" << endl;
}
}
請(qǐng)問(wèn)上面的程序運(yùn)行時(shí)會(huì)出現(xiàn)什么結(jié)果嗎?catch(…)能抓獲住系統(tǒng)中出現(xiàn)的access violation exception異常嗎?朋友們!和我們的主人公阿愚一樣，自己動(dòng)手去測(cè)試一把!
結(jié)果又如何呢?實(shí)際上它有兩種不同的運(yùn)行結(jié)果，在window2000系統(tǒng)下用VC來(lái)測(cè)試運(yùn)行這個(gè)小程序時(shí)，發(fā)現(xiàn)程序能輸出"在catch(…) block中"的語(yǔ)句在屏幕上，也即catch(…) 能成功抓獲住系統(tǒng)中出現(xiàn)的access violation exception異常，很厲害吧!但如果這個(gè)同樣的程序在linux下用gcc編譯后運(yùn)行時(shí)，程序?qū)?huì)出現(xiàn)崩潰，并在屏幕上輸出”segment fault”的錯(cuò)誤信息。
主人公阿愚有點(diǎn)急了，也開(kāi)始有點(diǎn)迷糊了，為什么?為什么?為什么同樣一個(gè)程序在兩種不同的系統(tǒng)上有不同的表現(xiàn)呢?其原因就是：對(duì)于這種由于硬件或操作 系統(tǒng)出現(xiàn)的系統(tǒng)異常(例如說(shuō)被零除、內(nèi)存存儲(chǔ)控制異常、頁(yè)錯(cuò)誤等等)時(shí)，window2000系統(tǒng)有一個(gè)叫做結(jié)構(gòu)化異常處理(Structured Exception Handling，SEH)的機(jī)制，這個(gè)東東太厲害了，它能和VC中的C++異常處理模型很好的結(jié)合上(實(shí)際上VC實(shí)現(xiàn)的C++異常處理模型很大程度上建 立在SEH機(jī)制之上的，或者說(shuō)它是SEH的擴(kuò)展，后面文章中會(huì)詳細(xì)闡述并分析這個(gè)久富盛名的SEH，看看catch(…)是如何神奇接管住這種系統(tǒng)異常出 現(xiàn)后的程序控制流的，不過(guò)這都是后話)。而在linux系統(tǒng)下，系統(tǒng)異常是由信號(hào)處理編程方法來(lái)控制的(信號(hào)處理編程，signal processing progamming。在介紹unix和linux下如何編程的書(shū)籍中，都會(huì)有對(duì)信號(hào)處理編程詳細(xì)的介紹，當(dāng)然執(zhí)著的主人公阿愚肯定對(duì)它也不會(huì)放過(guò)，會(huì)深 入到unix沿襲下來(lái)的信號(hào)處理編程內(nèi)部的實(shí)現(xiàn)機(jī)制，并嘗試完善改進(jìn)它，使它也能夠較好地和C++異常處理模型結(jié)合上)。
那么C++標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)于這種同一個(gè)程序有不同的運(yùn)行結(jié)果有何解釋呢?這里需要注意的是，window2000系統(tǒng)下catch(…)能捕獲住系統(tǒng)異常， 這完全是它自己的擴(kuò)展。在C++標(biāo)準(zhǔn)中并沒(méi)有要求到這一點(diǎn)，它只規(guī)定catch(…)必須能捕獲程序中所有通過(guò)throw語(yǔ)句拋出的異常。因此上面的這個(gè) 程序在linux系統(tǒng)下的運(yùn)行結(jié)果也完全是符合C++標(biāo)準(zhǔn)的。雖然大家也必須承認(rèn)window2000系統(tǒng)下對(duì)C++異常處理模型的這種擴(kuò)展確實(shí)是一個(gè)很 不錯(cuò)的完善，極大得提高了程序的安全性。
為什么要用catch(…)這個(gè)東東?
程序員朋友們也許會(huì)說(shuō)，這還有問(wèn)嗎?這篇文章的一開(kāi)始不就講到了嗎?catch(…)能夠捕獲多種數(shù)據(jù)類(lèi)型的異常對(duì)象，所以它提供給程序員一種對(duì)異常 對(duì)象更好的控制手段，使開(kāi)發(fā)的軟件系統(tǒng)有很好的可靠性。因此一個(gè)比較有經(jīng)驗(yàn)的程序員通常會(huì)這樣組織編寫(xiě)它的代碼模塊，如下：
void Func()
{
try
{
// 這里的程序代碼完成真正復(fù)雜的計(jì)算工作，這些代碼在執(zhí)行過(guò)程中
// 有可能拋出DataType1、DataType2和DataType3類(lèi)型的異常對(duì)象。
}
catch(DataType1& d1)
{
}
catch(DataType2& d2)
{
}
catch(DataType3& d3)
{
}
// 注意上面try block中可能拋出的DataType1、DataType2和DataType3三
// 種類(lèi)型的異常對(duì)象在前面都已經(jīng)有對(duì)應(yīng)的catch block來(lái)處理。但為什么
// 還要在最后再定義一個(gè)catch(…) block呢?這就是為了有更好的安全性和
// 可靠性，避免上面的try block拋出了其它未考慮到的異常對(duì)象時(shí)導(dǎo)致的程
// 序出現(xiàn)意外崩潰的嚴(yán)重后果，而且這在用VC開(kāi)發(fā)的系統(tǒng)上更特別有效，因
// 為catch(…)能捕獲系統(tǒng)出現(xiàn)的異常，而系統(tǒng)異常往往令程序員頭痛了，現(xiàn)
// 在系統(tǒng)一般都比較復(fù)雜，而且由很多人共同開(kāi)發(fā)，一不小心就會(huì)導(dǎo)致一個(gè)
// 指針變量指向了其它非法區(qū)域，結(jié)果意外災(zāi)難不幸發(fā)生了。catch(…)為這種
// 潛在的隱患提供了一種有效的補(bǔ)救措施。
catch(…)
{
}
}
還有，特別是VC程序員為了使開(kāi)發(fā)的系統(tǒng)有更好的可靠性，往往在應(yīng)用程序的入口函數(shù)中(如MFC框架的開(kāi)發(fā)環(huán)境下 CXXXApp::InitInstance())和工作線程的入口函數(shù)中加上一個(gè)頂層的trycatch塊，并且使用catch(…)來(lái)捕獲一切所有的 異常，如下：
BOOL CXXXApp::InitInstance()
{
if (!AfxSocketInit())
{
AfxMessageBox(IDP_SOCKETS_INIT_FAILED);
return FALSE;
}
AfxEnableControlContainer();
// Standard initialization
// If you are not using these features and wish to reduce the size
// of your final executable, you should remove from the following
// the specific initialization routines you do not need.
#ifdef _AFXDLL
Enable3dControls(); // Call this when using MFC in a shared DLL
#else
Enable3dControlsStatic(); // Call this when linking to MFC statically
#endif
// 注意這里有一個(gè)頂層的trycatch塊，并且使用catch(…)來(lái)捕獲一切所有的異常
try
{
CXXXDlg dlg;
m_pMainWnd = &dlg;
int nResponse = dlg.DoModal();
if (nResponse == IDOK)
{
// TODO: Place code here to handle when the dialog is
// dismissed with OK
}
else if (nResponse == IDCANCEL)
{
// TODO: Place code here to handle when the dialog is
// dismissed with Cancel
}
}
catch(…)
{
// dump出系統(tǒng)的一些重要信息，并通知管理員查找出現(xiàn)意外異常的原因。
// 同時(shí)想辦法恢復(fù)系統(tǒng)，例如說(shuō)重新啟動(dòng)應(yīng)用程序等
}
// Since the dialog has been closed, return FALSE so that we exit the
// application, rather than start the application's message pump.
return FALSE;
}
通過(guò)上面的例程和分析可以得出，由于catch(…)能夠捕獲所有數(shù)據(jù)類(lèi)型的異常對(duì)象，所以在恰當(dāng)?shù)牡胤绞褂胏atch(…)確實(shí)可以使軟件系統(tǒng)有著更 好的可靠性。這確實(shí)是大家使用catch(…)這個(gè)東東最好的理由。但不要誤會(huì)的是，在C++異常處理模型中，不只有catch(…)方法能夠捕獲幾乎所 有類(lèi)型的異常對(duì)象.
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