dynamic_cast、、new 表达式、,以及专门用来抛出特定异常以指示特定错误状态的任何标准库函数(例如 std::vector::at、 等),都可以抛出异常。

为捕获异常,throw 表达式必须处于 try 块之中,或处于 try 块中所调用的函数之中,而且必须有与异常对象的类型相匹配的 。

异常处理过程中发生的错误由 std::terminate 和 (C++17 前) 处理。

尽管 throw 表达式用于控制转移到执行栈上方的任意代码块时没有条件限制(类似 std::longjmp),但其预期用途还是进行错误处理。

错误处理

  • 无法满足后置条件,例如不能产生有效的返回值对象
  • 无法满足另一个必须调用的函数的前置条件
  • (对于非私有成员函数)无法(再)建立类不变量
    这意味着构造函数(参阅 )和大多数运算符应该通过抛出异常来报告程序错误。

另外,所谓宽契约(wide contract)函数用异常来指示非法输入,例如,std::string::at 没有前置条件,但其抛出异常以指示下标越界。

异常安全

在函数报告了错误状态后,应该提供附加保证以保障程序的状态。以下是四个被广泛认可的异常保证等级[5],每个是另一个的严格超集:

  • 强(strong)异常保证——若函数抛出异常,则程序的状态会恰好被回滚到该函数调用前的状态。(例如 std::vector::push_back
  • 基础(basic)异常保证——若函数抛出异常,则程序处于某个有效状态。不泄漏资源,而所有对象的不变式都保持完好。
  • 无异常保证——若函数抛出异常,则程序可能并不处于有效的状态:可能已经发生了资源泄漏、内存损坏,或其他摧毁不变式的错误。
    此外,泛型组件还可提供异常中性(exception neutral)保证:若从某个模板形参(例如从 的 函数对象,或从 std::make_sharedT 的构造函数)抛出异常,则它被无修改地传播给调用方。

为避免不必要的异常对象复制和对象切片,catch 子句在实际中最好引用捕捉。[11][13]

  • H. Sutter (2004) “何时及如何使用异常”于 Dr. Dobb's
  • H.Sutter, A. Alexandrescu (2004),“C++ 编码标准”,第 70 条
  • C++ 核心指导方针
  • B. Stroustrup (2000),“C++ 程序语言”
  • D. Abrahams (2001)
  • D. Abrahams (2001)
  • isocpp.org Super-FAQ
  • C++ 核心指导方针
  • C++ 核心指导方针
  • S. Meyers (1996) “More Effective C++” 第 13 条
  • isocpp.org 超级 FAQ “我应该捕捉什么?”