C++ | 异常处理问题3

在 C++ 中，异常处理是一种用于处理程序错误的机制。在异常处理过程中，程序中的异常将被抛出并被捕获。异常处理通常由 Try/Catch 块完成，当 Try 块中的代码出现异常时，程序会跳到 Catch 块中执行相应的操作。本文将着重介绍 C++ 中异常处理过程中的三个问题。

问题一：何时使用异常处理?

异常处理适用于以下几种情况：

• 预期有错误需要处理。
• 某段代码必须被执行（例如打开文件），但是有可能会抛出异常。
• 可以在异常处理程序中恢复程序执行，而无需中断程序。

在这些情况下，异常处理可以有效地处理程序错误。但是，应该避免滥用异常处理，因为异常处理可能增加代码的复杂性并影响程序性能。

问题二：如何避免资源泄漏?

在使用异常处理时，很容易发生资源泄漏。例如，在 C++ 中，如果在异常期间从堆中分配内存，但未在 Catch 块中释放该内存，则会发生内存泄漏。为了避免这种情况的发生，可以使用 RAII （Resource Acquisition Is Initialization）技术来管理资源。

RAII 技术是一种在对象构造期间获取资源并在析构期间释放资源的技术。当使用 RAII 技术时，必须将资源绑定到一个对象，然后在 Catch 块中使用该对象来释放资源。例如，在使用动态分配的内存时，可以将内存绑定到一个 std::unique_ptr 对象。在 Catch 块中，该对象会自动销毁并释放内存。

以下是使用 std::unique_ptr 的示例代码：

void example() {
    std::unique_ptr<int> ptr(new int);
    try {
        // some code that may throw an exception
    } catch (...) {
        // do something to handle the exception
    }
    // ptr will be automatically destroyed and the memory will be released
}

问题三：如何处理未知异常?

在应用程序中，有可能会发生未知异常。这些异常通常是与 C/C++ 标准库或操作系统相关的，例如访问无效的内存或除以零。为了处理未知异常，可以使用 std::unexpected 函数。用 std::unexpected 函数包装函数，可以捕获未知异常并在一个友好的方式下处理它们。

以下是使用 std::unexpected 的示例代码：

void unexpected_handler() {
    std::cerr << "Unexpected exception\n";
    std::terminate();
}
 
void foo() throw () {
    std::set_unexpected(unexpected_handler);
    // some code that may throw an unexpected exception
}

在这个示例中，当未知异常被抛出时，std::unexpected 将调用 std::terminate。这个函数使程序立即终止，但会先调用所有已注册的 std::terminate_handler 函数。

总结

C++ 的异常处理机制允许程序员对程序中发生的错误进行处理。在使用异常处理时，应该避免滥用，并使用 RAII 技术来避免资源泄漏。当然，还需要处理未知异常，以便在程序崩溃时提供友好的用户体验。