C++ 异常处理 catch(...)介绍

如果要想使一个catch block能抓获多种数据类型的异常对象的话，怎么办?C++标准中定义了一种特殊的catch用法，那就是” catch(…)”。
感性认识

1、catch(…)到底是一个什么样的东东，先来个感性认识吧!
看例子先：


代码如下:

　int main()
{
try
{
cout << "在 try block 中, 准备抛出一个异常." << endl;
//这里抛出一个异常(其中异常对象的数据类型是int，值为1)
throw 1;
}
//catch( int& value )
//注意这里catch语句
catch( …)
{
cout << "在 catch(…) block 中, 抛出的int类型的异常对象被处理" << endl;
}
}

2、哈哈!int类型的异常被catch(…)抓获了，再来另一个例子：


代码如下:

　int main()
{
try
{
cout << "在 try block 中, 准备抛出一个异常." << endl;
//这里抛出一个异常(其中异常对象的数据类型是double，值为0.5)
throw 0.5;
}
//catch( double& value )
//注意这里catch语句
catch( …)
{
cout << "在 catch(…) block 中, double类型的异常对象也被处理" << endl;
}
}

3、同样，double类型的异常对象也被catch(…)块抓获了。是的，catch(..)能匹配成功所有的数据类型的异常对象，包括C++语言提 供所有的原生数据类型的异常对象，如int、double，还有char*、int*这样的指针类型，另外还有数组类型的异常对象。同时也包括所有自定义 的抽象数据类型。例程如下：


代码如下:

　int main()
{
try
{
cout << "在 try block 中, 准备抛出一个异常." << endl;
//这里抛出一个异常(其中异常对象的数据类型是char*)
char* p=0;
throw p;
}
//catch( char* value )
//注意这里catch语句
catch( …)
{
cout << "在 catch(…) block 中, char*类型的异常对象也被处理" << endl;
}
}
int main()
{
try
{
cout << "在 try block 中, 准备抛出一个异常." << endl;
//这里抛出一个异常(其中异常对象的数据类型是int[])
int a[4];
throw a;
}
//catch( int value[] )
//注意这里catch语句
catch( …)
{
cout << "在 catch(…) block 中, int[]类型的异常对象也被处理" << endl;
}
}

4、对于抽象数据类型的异常对象。catch(…)同样有效，例程如下：


代码如下:

　class MyException
{
public:
protected:
int code;
};
int main()
{
try
{
cout << "在 try block 中, 准备抛出一个异常." << endl;
//这里抛出一个异常(其中异常对象的数据类型是MyException)
throw MyException();
}
//catch(MyException& value )
//注意这里catch语句
catch( …)
{
cout << "在catch(…) block中, MyException类型的异常对象被处理" << endl;
}
}

对catch(…)有点迷糊?
1、究竟对catch(…)有什么迷糊呢?还是看例子先吧!


代码如下:

void main()
{
int* p = 0;
try
{
// 注意：下面这条语句虽然不是throw语句，但它在执行时会导致系统
// 出现一个存储保护错误的异常(access violation exception)
*p = 13; // causes an access violation exception;
}
catch(...)
{
//catch(…)能抓获住上面的access violation exception异常吗?
cout << "在catch(…) block中" << endl;
}
}

请问上面的程序运行时会出现什么结果吗?catch(…)能抓获住系统中出现的access violation exception异常吗?朋友们!和我们的主人公阿愚一样，自己动手去测试一把!

结果又如何呢?实际上它有两种不同的运行结果，在window2000系统下用VC来测试运行这个小程序时，发现程序能输出"在catch(…) block中"的语句在屏幕上，也即catch(…) 能成功抓获住系统中出现的access violation exception异常，很厉害吧!但如果这个同样的程序在linux下用gcc编译后运行时，程序将会出现崩溃，并在屏幕上输出”segment fault”的错误信息。

主人公阿愚有点急了，也开始有点迷糊了，为什么?为什么?为什么同样一个程序在两种不同的系统上有不同的表现呢?其原因就是：对于这种由于硬件或操作 系统出现的系统异常(例如说被零除、内存存储控制异常、页错误等等)时，window2000系统有一个叫做结构化异常处理(Structured Exception Handling，SEH)的机制，这个东东太厉害了，它能和VC中的C++异常处理模型很好的结合上(实际上VC实现的C++异常处理模型很大程度上建 立在SEH机制之上的，或者说它是SEH的扩展，后面文章中会详细阐述并分析这个久富盛名的SEH，看看catch(…)是如何神奇接管住这种系统异常出 现后的程序控制流的，不过这都是后话)。而在linux系统下，系统异常是由信号处理编程方法来控制的(信号处理编程，signal processing progamming。在介绍unix和linux下如何编程的书籍中，都会有对信号处理编程详细的介绍，当然执着的主人公阿愚肯定对它也不会放过，会深 入到unix沿袭下来的信号处理编程内部的实现机制，并尝试完善改进它，使它也能够较好地和C++异常处理模型结合上)。

那么C++标准中对于这种同一个程序有不同的运行结果有何解释呢?这里需要注意的是，window2000系统下catch(…)能捕获住系统异常， 这完全是它自己的扩展。在C++标准中并没有要求到这一点，它只规定catch(…)必须能捕获程序中所有通过throw语句抛出的异常。因此上面的这个 程序在linux系统下的运行结果也完全是符合C++标准的。虽然大家也必须承认window2000系统下对C++异常处理模型的这种扩展确实是一个很 不错的完善，极大得提高了程序的安全性。

为什么要用catch(…)这个东东?
程序员朋友们也许会说，这还有问吗?这篇文章的一开始不就讲到了吗?catch(…)能够捕获多种数据类型的异常对象，所以它提供给程序员一种对异常 对象更好的控制手段，使开发的软件系统有很好的可靠性。因此一个比较有经验的程序员通常会这样组织编写它的代码模块，如下：


代码如下:

　void Func()
{
try
{
// 这里的程序代码完成真正复杂的计算工作，这些代码在执行过程中
// 有可能抛出DataType1、DataType2和DataType3类型的异常对象。
}
catch(DataType1& d1)
{
}
catch(DataType2& d2)
{
}
catch(DataType3& d3)
{
}
// 注意上面try block中可能抛出的DataType1、DataType2和DataType3三
// 种类型的异常对象在前面都已经有对应的catch block来处理。但为什么
// 还要在最后再定义一个catch(…) block呢?这就是为了有更好的安全性和
// 可靠性，避免上面的try block抛出了其它未考虑到的异常对象时导致的程
// 序出现意外崩溃的严重后果，而且这在用VC开发的系统上更特别有效，因
// 为catch(…)能捕获系统出现的异常，而系统异常往往令程序员头痛了，现
// 在系统一般都比较复杂，而且由很多人共同开发，一不小心就会导致一个
// 指针变量指向了其它非法区域，结果意外灾难不幸发生了。catch(…)为这种
// 潜在的隐患提供了一种有效的补救措施。
catch(…)
{
}
}

还有，特别是VC程序员为了使开发的系统有更好的可靠性，往往在应用程序的入口函数中(如MFC框架的开发环境下 CXXXApp::InitInstance())和工作线程的入口函数中加上一个顶层的trycatch块，并且使用catch(…)来捕获一切所有的 异常，如下：


代码如下:

　BOOL CXXXApp::InitInstance()
{
if (!AfxSocketInit())
{
AfxMessageBox(IDP_SOCKETS_INIT_FAILED);
return FALSE;
}
AfxEnableControlContainer();
// Standard initialization
// If you are not using these features and wish to reduce the size
// of your final executable, you should remove from the following
// the specific initialization routines you do not need.
#ifdef _AFXDLL
Enable3dControls(); // Call this when using MFC in a shared DLL
#else
Enable3dControlsStatic(); // Call this when linking to MFC statically
#endif
// 注意这里有一个顶层的trycatch块，并且使用catch(…)来捕获一切所有的异常
try
{
CXXXDlg dlg;
m_pMainWnd = &dlg;
int nResponse = dlg.DoModal();
if (nResponse == IDOK)
{
// TODO: Place code here to handle when the dialog is
// dismissed with OK
}
else if (nResponse == IDCANCEL)
{
// TODO: Place code here to handle when the dialog is
// dismissed with Cancel
}
}
catch(…)
{
// dump出系统的一些重要信息，并通知管理员查找出现意外异常的原因。
// 同时想办法恢复系统，例如说重新启动应用程序等
}
// Since the dialog has been closed, return FALSE so that we exit the
// application, rather than start the application's message pump.
return FALSE;
}

通过上面的例程和分析可以得出，由于catch(…)能够捕获所有数据类型的异常对象，所以在恰当的地方使用catch(…)确实可以使软件系统有着更 好的可靠性。这确实是大家使用catch(…)这个东东最好的理由。但不要误会的是，在C++异常处理模型中，不只有catch(…)方法能够捕获几乎所 有类型的异常对象.