C++程序设计第14章 异常教学课件.ppt

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1、C+程序设计第14章 异常教学课件C+程序设计标准课件第十四章 异常http:/ 本章内容提要 一、错误处理的复杂性 二、使用异常 三、捕获异常 四、异常的申述3http:/ 14.1 错误处理的方法 三、捕获异常 二、使用异常一、错误处理的复杂性 四、异常的申述4http:/ 14.1.1 错误的种类编译错误。指在程序编译过程中发生的错误，这类错误一般是由语法问题引起的，如括号不匹配、分号缺失、变量名拼写出错等。运行错误。指程序可以通过编译，但总达不到预期效果，甚至导致程序崩溃。而且不容易找到错误所在的位置，只能根据经验猜测，然后一步步调试。这类错误包括内存泄露、存储数据混淆、无效的输出等。

2、传统的错误处理方式。设置全局错误状态，在函数中返回错误信息。利用标准C库中的信号函数signal()和raise()。利用标准C库中的非局部跳转函数setjmp()和longjmp()。5http:/ 14.1.2 模块的隔绝性C+语言的一个最大优点就是模块的内聚性，即一个模块只做一件事，所以在大型程序中，一个动作模块可能要调用许多个子动作模块，甚至有些子模块是完全独立封装的，那么如果在这样的模块中出现了问题如何解决呢？例如，在一个学生信息管理系统中，前台程序希望增加一条学生的记录，于是系统便去访问内存管理模块，如果内存不够，那么前台程序希望得到一个内存不够的信息，如图14-4所示。这时如何实

3、现模块间的异常信息通信便成了亟待解决的问题。图14-4模块间错误信息传递6http:/ 14.1.3 调用链的牵制C+的函数存放在栈区，采用栈式管理，所以函数间传递信息需要逐层退栈，并在每层记录信息，以便本层函数退栈时能及时将错误传递出去。例如，图14-5显示了一条汽车生产线程序示意图。请参见书中程序。图14-5汽车生产线示意图7http:/ 14.2 使用异常 三、捕获异常 一、错误处理的复杂性 二、使用异常 四、异常的申述8http:/ 14.2.1 异常的使用步骤通常异常处理机制的使用都分为下面3个步骤。框定测试语句段（try语句）定义异常处理语句（catch语句）抛掷异常（throw语

4、句）异常的使用是基于一种被称为栈展开的机制，当函数抛出异常时，函数会立即停止，之后函数自身会进行栈反解并顺着调用链自动查找与之相匹配的catch语句，找到后便跳转到该语句。9http:/ 14.2.1 异常的使用步骤【例14-5】异常使用。#include using namespace std;class Apublic:A()cout A()endl;A()cout A()endl;void func()A a;cout throw int exception.endl;throw 43;/“栈反解”并清理临时对象a cout throw is failure endl;int main(

5、)try cout try begin endl;func();catch(int)cout catch begin endl;return 0;运行结果：10http:/ 14.2.2 跨越函数的异常处理【例14-6】汽车生产线异常处理。#include#include using namespace std;void carPackage();void shellPackage();int main()carPackage();void carPackage()try shellPackage();catch(string s)cout s endl;cout Carpackage err

6、or endl;void shellPackage()throw string(Shellpackage error);运行结果：11http:/ 14.2.3 标准异常的用法异常类可以自己定义，但尽量使用C+标准库中的异常类，包含在头文件中。该类主要派生两个类logic_error和runtim_error，包含在头文件中。12http:/ 14.2.3 标准异常的用法exption类及其派生类都有且仅有一个公共操作what()函数，该函数的返回值是一个字符串，它保存错误的信息。exception的两个主要子类runtimr_error和logic_error及其各派生类的作用如表所示。类

7、名作 用runtime_error报告运行时的错误，只有在程序运行时，该异常才会被激活underflow_error报告算术下溢错误，具体是指一个浮点数精度超过计算机处理范围，overflow_error报告算术上溢错误，具体指计算产生的结果太大，超过计算机处理范围range_error报告算术溢出错误，具体是指当计算结果太大或太小以致超出计算机处理范围时激活类 名作 用logic_error报告编译时的逻辑错误，这类错误一般是由于程序员编写代码时的语法失误造成domain_error报告数学函数的参数错误invalid_error报告所在函数收到一个无效参数out_of_range报告参数越

8、界length_error当函数定义了一个长度的限制时，如果超过这个限制，该异常会被触发13http:/ 14.2.4 退化为普通异常处理【例14-8】普通错误处理。#include using namespace std;void main()int a3;int i=0;while(1)try cout Please input a number ai;+i;if(i=3)throw 0;/抛出异常，异常类型为int catch(int)/捕捉异常 cout Over endl;break;运行结果：14http:/ 14.3 捕获异常 二、使用异常 一、错误处理的复杂性 三、捕获异常 四

9、、异常的介绍15http:/ 14.3.1 类型匹配异常处理原理：当一个异常被抛出时，异常处理系统会按照代码中的catch语句，即异常处理器设置的顺序查找，一旦找到匹配的异常处理器，该异常就会被认为已经处理，不再进行寻找。异常匹配：相当于函数传参，但也有区别，比如抛出一个double类型的异常，那么int类型的异常处理器就不会与之匹配，但是在函数传参中会启动隐式转换。函数传参时可以将一个子类传递给一个希望接受基类的参数；异常类型匹配，则将子类异常在基类的异常处理器中拦截。catch语句里的参数使用的都是引用传递，而不是值传递。16http:/ 14.3.2 撒网捕捉撒网捕捉：在一个完整的系统中

10、，各个环节都有可能抛出异常，所以必须在各个环节都恰当地设置异常捕捉处理器，使每个异常都不会被忽略，这就是我们所说的撒网捕捉。下图显示了汽车生产异常的撒网捕捉系统示意图。具体程序代码详见书中。17http:/ 14.4 异常的申述 二、使用异常 一、错误处理的复杂性 四、异常的申述 三、捕获异常18http:/ 14.4异常的申述异常的申述：对于异常的定义，如果不是程序的编辑者，根本无法通过函数的“第一印象”得到它所抛出的异常类型，除非查看所有的函数代码。于是希望在函数的声明中就得到函数所抛出的异常类型，这就是异常的申述即希望，又称为异常规格说明。通过函数的声明，就可以知道函数将会抛出何种异常，以便设置适当的异常处理器，使用异常申述虽然在小型程序及个人编程中作用不大，但在大型软件的编程中却尤为重要，希望读者能够养成这种习惯。19