C 异常模型 (c异常处理)

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C++异常模型
C、C++、Java、Python、Go、Rust、Dart 异常处理
c和c++的区别和联系

C++异常模型

异常机制是计算机编程语言在面对错误发生时进行的一种处理方式。

在C++这一高级开发语言中，它提供了自成一套的异常机制。

本文将从C语言的异常机制出发，逐步介绍至C++中的异常机制，最后分析异常抛出与异常对象的生命周期。

在C语言中，异常机制通过断言实现。

断言依赖一个名为NDEBUG的宏，如果该宏已被定义，则「断言」功能关闭，不论传入何参数都无法抛出信息。

此外，使用C标准库中的assert函数可以检测并抛出异常信息。

尽管assert提供了异常检测与抛出功能，但它未赋予异常处理能力，因此常用于处理特别严重的错误。

在C语言中，另一种异常处理方式是返回错误码。

例如，在数学运算中，若分母为0，通常返回-1表示除法异常。

然而，这种处理方式存在语义分歧的问题，可能导致正确结果与异常结果混淆。

为了改善这一问题，C++引入了「try-catch」异常模型。

通过在可能发生异常的代码段前使用「try」语句块，程序可以捕捉并处理异常。

在「try」语句块中，异常通过「throw」关键字抛出，而「catch」语句块用于捕获并处理该异常。

例如，面对不合法输入时，通过「try」与「catch」语句块，程序不仅可以捕获异常，还可以提示错误并重新赋值。

在「catch」语句块中，参数用于接收「try」语句块中通过「throw」返回的异常值。

通过定义「catch」参数，程序可以针对不同类型的异常进行处理。

在某些情况下，异常可以继续向上抛出，以供更高级别处理。

此外，为了提高异常处理的灵活性，用户可以自定义异常类，当程序发生特定类型异常时，便抛出该类的实例。

在C++中，标准异常库提供了丰富的异常类，如exception、bad_alloc和bad_cast等，用于报告标准库函数遇到的问题。

这些异常类同样适用于用户编写的程序中。

当使用这些异常类时，只能通过无参构造函数声明或定义对象。

其他异常类在构造函数中需要传入字符串或char*参数，以提供错误信息。

异常类提供了what函数，用于获取错误信息。

在处理异常对象的拷贝时，需要注意不同形式下的内存开销。

以匿名对象方式抛出异常，并以引用方式接收，异常对象仅占用一份内存。

若以引用方式抛出异常，以值拷贝方式接收，则额外开销一份内存。

显式对象方式下，抛出与接收异常时，都会进行值拷贝，导致额外开销两份内存。

C 异常模型 (c异常处理)

C、C++、Java、Python、Go、Rust、Dart 异常处理

本文为七种语言对比学习的第十六篇：异常处理。

程序中往往会出现错误和异常。

错误会导致程序崩溃和运行出错，而异常则能得到处理并恢复，下文将异常和错误统称为异常。

C语言不直接提供错误处理，但作为系统编程语言，它以返回值的形式允许访问底层数据。

C语言中，正常退出会返回0；在发生错误时，大多数的C函数返回1或-1，同时会设置一个错误代码errno，该错误代码为全局变量，表示在函数调用期间发生了错误。

C语言提供了perror()和strerror()函数来显示与errno相关的消息。

perror()函数显示传给它的字符串，strerror()函数返回一个指针，指针指向当前errno值的文本表示。

C++语言提供错误处理机制：C++语言提供异常处理机制，通过try-catch块来捕获并处理异常。

Java语言提供错误处理机制：Java语言利用try-catch-finally块来处理异常，其中try块包含可能抛出异常的代码，catch块捕获并处理异常，finally块包含异常处理后的清理代码。

Python异常处理：Python自带一套错误断言，处理机制，通过try-except语句捕获并处理异常。

Go语言通过内置的错误error接口提供了非常简单的错误处理机制。

error类型是一个接口类型，它的定义如下：error接口定义了一个方法Error()，该方法返回一个字符串描述错误。

在编码中通过实现error接口类型来生成错误信息，通常在最后的返回值中返回错误信息。

使用可返回一个错误信息：err := (出错啦！)。

大部分函数调用都会返回两个值，一个值，一个错误err，可以利用err值判断。

Rust有一套独特的处理异常情况的机制，它不像Python中的try机制那样简单。

对于可恢复错误，可使用Result来处理，不可恢复用panic!，match用于匹配正常或错误情况。

Dart自带异常处理，且异常本身可被传递。

Dart提供异常和错误的类型以及预定义的子类，也可以预定义自己的异常子类，Dart允许抛出任意类型的非空对象作为一个异常。