C++异常抛出规则

在C++中,‌异常抛出规则‌的核心要点是:‌通过throw抛出异常对象‌,‌异常类型可以是任意可拷贝类型‌,‌但推荐使用标准异常类或自定义异常类‌。抛出异常会‌立即终止当前函数执行‌,并通过‌栈展开机制‌寻找匹配的catch块进行处理。

  1. throw表达式用法

    • 使用throw关键字后接异常对象:throw 42;throw std::runtime_error("error");
    • 可以抛出基本类型(int、char等)、对象、字符串字面量,但对象必须可拷贝
    • 抛出指针时需注意内存管理,通常应避免抛出动态分配对象的指针
  2. 异常类型选择原则

    • 优先使用<stdexcept>中的标准异常类(如logic_error、runtime_error)
    • 自定义异常类应继承自std::exception,并重写what()方法
    • 异常类应包含足够诊断信息,例如错误代码、位置描述等
  3. 栈展开机制

    • 抛出异常后,编译器按调用链反向查找catch块
    • 自动调用局部对象的析构函数(RAII原则)
    • 若未找到匹配的catch块,调用std::terminate终止程序
  4. 特殊场景处理

    • 不允许在析构函数中抛出异常,可能导致双重异常
    • noexcept函数中抛出异常会直接触发std::terminate
    • 构造函数抛出异常时,已构造的成员会自动析构
  5. 性能与安全建议

    • 异常处理比正常返回消耗更多资源,仅用于异常情况
    • 确保异常安全:基本保证、强保证或不抛保证
    • 跨模块边界时需统一异常类型约定

合理使用异常机制能显著提升代码健壮性,但要注意‌避免滥用异常处理常规流程控制‌。建议结合智能指针和RAII技术管理资源,同时为关键操作提供无异常版本(如std::vector::at()和operator[]的区别)。复杂系统应明确定义异常层次结构,并通过单元测试验证异常处理路径。

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