C++ 成員函數詳解：對象方法的錯誤處理與異常機制-魔扣目錄

c++++ 成員函數中錯誤處理機制有錯誤碼、斷言及異常機制。錯誤碼直接返回錯誤值；斷言檢查假設條件，不成立則拋出異常；異常捕獲嚴重錯誤，通過 try-catch 塊處理。實戰案例中，vector 類的 push_back() 函數在容量不足時拋出 std::bad_alloc 異常，使用者可通過 try-catch 捕獲并處理異常。

C++ 成員函數詳解：對象方法的錯誤處理與異常機制

C++ 中的對象方法（成員函數）對于處理復雜業務邏輯和錯誤條件至關重要。本篇文章將深入探討成員函數中錯誤處理和異常機制的用法，并提供實戰案例進行說明。

錯誤處理機制

錯誤碼

最直接的錯誤處理方法是使用錯誤碼。錯誤碼可以是整數或自定義枚舉值，表示特定錯誤條件。在成員函數中，可以通過設置 errno 變量來返回錯誤碼：

int MyFunction() {
  if (... /* 發生錯誤 */) {
    errno = EINVAL; // 設置錯誤碼為無效參數
    return -1; // 返回錯誤指示符
  }
  // ... 其它代碼
}

登錄后復制

斷言

斷言用于檢查程序中的假設條件。如果條件不成立，則拋出一個異常（稍后討論）。在成員函數中，可以使用 assert() 宏來實現斷言：

void MyOtherFunction() {
  assert(ptr != nullptr); // 檢查指針是否為 nullptr
  // ... 其它代碼
}

登錄后復制

異常機制

異常是處理嚴重錯誤條件的強大機制。異常可以將執行從發生錯誤的位置傳遞到指定的位置。在 C++ 中，異常的語法如下：

try {
  // 可能發生異常的代碼
} catch (exceptionType1& e) {
  // 處理 exceptionType1 類型異常
} catch (exceptionType2& e) {
  // 處理 exceptionType2 類型異常
} catch (...) {
  // 處理所有類型異常
}

登錄后復制

拋出異常

在成員函數中，可以通過使用 throw 關鍵字拋出異常。異常可以是標準庫中的 std::exception 及其子類，也可以是自定義異常類型：

void MyThrowingFunction() {
  if (... /* 發生嚴重錯誤 */) {
    throw std::runtime_error("嚴重錯誤！");
  }
  // ... 其它代碼
}

登錄后復制

捕獲異常

可以通過在成員函數的 try-catch 塊中捕獲異常。捕獲的異常對象可以通過引用傳遞給 catch 子句：

void MyCatchingFunction() {
  try {
    MyThrowingFunction();
  } catch (std::runtime_error& e) {
    // 處理 std::runtime_error 類型的異常
  } catch (...) {
    // 處理所有類型異常
  }
}

登錄后復制

實戰案例

假設有一個 Vector 類，其中包含一個成員函數 push_back()，該函數將元素添加到向量尾部。如果添加到向量的元素數量超過了預分配的容量，則 push_back() 函數應該拋出 std::bad_alloc 異常。

class Vector {
public:
  void push_back(int element) {
    try {
      // 嘗試添加元素
      // 如果容量不足，會拋出 std::bad_alloc 異常
      elements.push_back(element);
    } catch (std::bad_alloc& e) {
      // 捕獲并重新拋出 std::bad_alloc 異常
      throw;
    }
  }

private:
  std::vector<int> elements; // 使用標準庫的 std::vector 作為底層存儲
};

登錄后復制

在使用 Vector 類時，可以如下方式捕獲 push_back() 函數拋出的異常：

int main() {
  Vector v;
  try {
    // 嘗試向向量添加過多元素，導致容量不足
    for (int i = 0; i < 1000000; i++) {
      v.push_back(i);
    }
  } catch (std::bad_alloc& e) {
    // 捕獲 std::bad_alloc 異常并處理
    std::cout << "錯誤：容量不足！" << std::endl;
    return 1;
  }
  return 0;
}

登錄后復制