疼痛 - C++

在编程过程中，我们常常会遇到各种各样的疼痛。其中一种常见的疼痛就是在处理程序中的错误与异常时，我们需要面对疼痛和困难。C++作为一个强类型和高性能的编程语言，在处理错误和异常时也有它自己的解决方案和技巧。在本文中，我们将讨论一些C++中处理错误和异常的技巧和最佳实践，帮助程序员缓解这种疼痛。

异常处理

C++中的异常处理是一种处理错误和异常情况的机制，它允许程序员响应并处理在运行时发生的不可预测的错误情况。异常处理由三个部分组成：

抛出异常

在C++中，我们可以使用 throw 关键字来抛出异常。throw 关键字的语法如下：

throw [expression];

其中，expression 是一个可以抛出的类型。常见的类型包括整数、字符、字符串、指针、自定义类型等等。

以下是一个示例，它抛出了一个类型为 const char* 的异常：

throw "something went wrong";

捕获异常

在 C++ 中，我们可以使用 try-catch 块来捕获异常。try-catch 块的语法如下：

try {
  // some code that may throw an exception
}
catch (exception_type e) {
  // code to be executed if the exception is caught
}

其中，exception_type 是你想要捕获的异常类型，e 是捕获到的异常对象。

以下是一个示例，它捕获了一个类型为 const char* 的异常：

try {
  // some code that may throw an exception
  throw "something went wrong";
}
catch (const char* e) {
  cout << "Error: " << e << endl;
}

恢复程序状态

在 C++ 中，我们可以使用 throw 关键字来中止当前的函数或程序执行并抛出一个异常。当我们捕获到这个异常时，我们可以采取某些行动，比如恢复程序状态并继续执行程序。

下面是一个示例，它演示了如何在一个函数中捕获异常，恢复程序状态并继续执行程序：

void foo() {
  try {
    // some code that may throw an exception
    throw "something went wrong";
  }
  catch (const char* e) {
    // code to be executed if the exception is caught
    cout << "Error: " << e << endl;
    // recover program state and continue execution
  }
  // rest of the code to be continue executed
}

最佳实践

使用标准异常

在 C++ 中，标准异常是指由 <stdexcept> 头文件定义的一组异常类型。它们都是从 std::exception 类派生出来的，包括 std::runtime_error、std::logic_error、std::range_error、std::invalid_argument 等等。使用标准异常有助于提高代码的可读性和可维护性。

以下是一个使用标准异常的示例：

#include <stdexcept>
using namespace std;

void foo(int x) {
  if (x < 0) {
    throw invalid_argument("x must be non-negative");
  }
}

不要过度使用异常

尽管异常处理是一个非常有用的工具，但是过度使用它可能会让程序变得难以理解和维护。在 C++ 中，异常处理应该被保留用于处理无法预测的错误情况，而不是因为某些代码路径导致的预期错误。因此，应该谨慎地使用异常。

必要时提供异常规范

当你编写一个函数或者类时，你可以通过注释添加异常规范来指定它们可能抛出的异常类型。这有助于其他程序员了解你代码的行为，并帮助他们编写代码来正确地处理这些异常。

以下是一个使用异常规范的示例：

class MyClass {
public:
  void foo() throw (runtime_error);
};

在这个示例中，MyClass::foo() 函数被注释成“可能抛出 runtime_error 异常”。

总结

C++ 中的异常处理是一种处理错误和异常情况的机制，它允许程序员响应并处理在运行时发生的不可预测的错误情况。在使用异常处理时，需要遵循一些最佳实践，包括使用标准异常、不要过度使用异常、必要时提供异常规范等等。通过遵循这些最佳实践，我们可以更好地处理异常，减少疼痛和困难。