C++的异常处理和空间命名

第10章异常处理和命名空间

10.1异常处理

10.2命名空间和头文件命名规则

本章主要内容1

10.1异常处理

10.1.1异常处理概述

10.1.2异常处理的方法

本节主要内容210.1异常处理10.1.1异常处理概述

编译时的错误程序中常见的错误运行时的错误。

编译时的错误：

主要是语法错误,如关键字拼写错误、语句末尾缺分号、括号不匹配等。这类错误相对比较容易修正。

运行时的错误:

﹡有些是不可预料的,如算法出错;

﹡有些可以预料但却无法避免,如内存空间不够,无法实现指定的操作等;无法打开文件、数组下标越界等。

这类错误比较隐蔽,不易被发现。

程序在运行过程中出现的错误统称为异常,对异常的处理称为异常处理。3例10.1传统的异常处理方法举例。#include<iostream>usingnamespacestd;intDiv(intx,inty);//函数Div的原型intmain(){cout<<"7/3=

"<<Div(7,3)<<endl;cout<<"5/0=

"<<Div(5,0)<<endl;return0;}intDiv(intx,inty)//定义函数Div{if(y==0){cout<<"除数为0,错误!"<<endl;exit(0);}returnx/y;}

程序运行结果如下:7/3=2

除数为0,错误!

传统的异常处理方法可以满足小型的应用程序需要,但无法保证程序的可靠运行,而且采用判断或分支语句处理异常的方法不适合大量异常的处理,更不能处理不可预知的异常。

传统的异常处理方法基本上是采取判断或分支语句来实现。

410.1.2异常处理的方法

C++处理异常的办法是:

如果在执行一个函数过程中出现异常,不在本函数中立即处理,而是发出一个信息,传给它的上一级(即调用函数)来解决,如果上一级函数也不能处理,就再传给其上一级,由其上一级处理。如此逐级上传,如果到最高一级还无法处理,则终止程序的运行。

C++处理异常的机制是由检查、抛出和捕获三个部分组成,分别由三种语句来完成:

try(检查)

throw(抛出)catch(捕获)51.异常的抛出抛出异常使用throw语句,其格式如下:

“表达式”是表示抛出的异常类型,异常类型由表达式的类型来表示。例如,含有throw语句的函数Div可写成:

intDiv(intx,inty){if(y==0)

throwy;

returnx/y;//当除数y不为0时,返回x/y的值

}

由于变量y的类型是int,所以当除数y为0时,语句throw将抛出int型异常。该异常将由与之匹配的catch语句来捕获。throw表达式;62.异常的检查和捕获异常的检查和捕获使用try语句和catch语句,格式如式:try{被检查的复合语句}catch(异常类型声明1){进行异常处理的复合语句1}catch(异常类型声明2){进行异常处理的复合语句2}...catch(异常类型声明n){进行异常处理的复合语句n}7

例如,用于处理除数为零异常的try_catch语句如下:

try//检查异常

{cout<<"7/3"<<Div(7,3)<<endl;//被检查的复合语句

cout<<"5/0"<<Div(5,0)<<endl;

}catch(int)//捕获异常,异常类型是int型

{cout<<"除数为0,错误!"<<endl;//进行异常处理的复合语句

}

8例10.2处理除数为零异常的程序。#include<iostream>usingnamespacestd;intDiv(intx,inty);//函数Div的原型intmain(){try

//检查异常

{cout<<"7/3="<<Div(7,3)<<endl;//被检查的复合语句

cout<<"5/0="<<Div(5,0)<<endl;}

catch(int)

//捕获异常,异常类型是int型

{cout<<"除数为0,错误!"<<endl;}//进行异常处理的复合语句

cout<<"end"<<endl;return0;}intDiv(intx,inty){if(y==0)

throwy;

//抛出异常,当除数y为0时,//语句throw将抛出int型异常

returnx/y;}//当除数y不为0时,返回x/y的值程序运行结果如下:7/3=2除数为0,错误!end9说明:

(1)被检测的语句或程序段必须放在try块中,否则不起作用。

(2)try和catch块中必须有用花括号括起来的复合语句,即使花括号内只有一个语句也不能省略花括号。

(3)一个try_catch结构中只能有一个try块,但却可以有多个catch块,以便与不同的异常信息匹配。

catch后面的括号中,一般只写异常信息的类型名。10例10.3有多个catch块的异常处理程序。#include<iostream>usingnamespacestd;intmain(){doublea=2.5;

try//检查异常

{throwa;}//抛出异常

catch(int)//捕获异常,异常类型是int型

{cout<<"异常发生！整数型！"<<endl;}//进行异常处理的复合语句

catch(double)//捕获异常,异常类型是double型

{cout<<"异常发生！双精度型！"<<endl;}//进行异常处理的复合语句

cout<<"end"<<endl;return0;}

程序运行结果如下:异常发生！双精度型！end11

(4)如果在catch子句中没有指定异常信息的类型,而用了删节号“…”,则表示它可以捕获任何类型的异常信息。例10.4有删节号“…”的异常处理程序。#include<iostream>usingnamespacestd;voidfunc(intx){if(x)

throwx;}//抛出异常,throw抛出整型异常intmain(){try//检查异常

{func(5);cout<<"Nohere!"<<endl;}//被检查的复合语句

catch(…)

//捕获异常,异常类型是任意类型

{cout<<"任意类型异常!"<<endl;}//进行异常处理的复合语句

cout<<"end"<<endl;return0;}程序运行结果如下:任意类型异常!end12

(5)在某种情况下,在throw语句中可以不包括表达式,如:

throw;

此时它将把当前正在处理的异常信息再次抛出,给其上一层的catch块处理。

(6)C++中,一旦抛出一个异常,而程序又不捕获的话,那么系统就会调用一个系统函数terminate,由它调用abort终止程序。13

例10.5输入三角形的三条边长，求三角形的面积。当输入边的长度小于或等于0，或者当三条边都大于0，但不能构成三角形时，分别抛出异常，结束程序运行。#include<iostream>#include<cmath>usingnamespacestd;doubletriangle(doublea,doubleb,doublec){doubles=(a+b+c)/2;//三角形面积计算函数

if(a+b<=c||b+c<=a||c+a<=b)throw1.0;//语句throw抛出double型异常

returnsqrt(s*(s-a)*(s-b)*(s-c));}14intmain(){doublea,b,c;try//检查异常{cout<<"请输入三角形的三个边长(a、b、c):"<<endl;cin>>a>>b>>c;

if(a<=0||b<=0||c<=0)throw1;//语句throw抛出int型异常

while(a>0&&b>0&&c>0){cout<<"a="<<a<<",b="<<b<<",c="<<c<<endl;cout<<"三角形的面积="<<triangle(a,b,c)<<endl;cout<<"请输入三角形的三个边长(a、b、c):"<<endl;cin>>a>>b>>c;

if(a<=0||b<=0||c<=0)throw1;//语句throw抛出int型异常

}}catch(double)//捕获异常,异常类型是double型{cout<<"这三条边不能构成三角形,异常发生,结束!"<<endl;}catch(int)//捕获异常,异常类型是int型{cout<<"边长小于或等于0，异常发生,结束!"<<endl;}return0;}15intmain(){doublea,b,c;try//检查异常{cout<<"请输入三角形的三个边长(a、b、c):"<<endl;cin>>a>>b>>c;if(a<=0||b<=0||c<=0)throw1;//语句throw抛出int型异常

while(a>0&&b>0&&c>0){cout<<"a="<<a<<",b="<<b<<",c="<<c<<endl;cout<<"三角形的面积="<<triangle(a,b,c)<<endl;cout<<"请输入三角形的三个边长(a、b、c):"<<endl;cin>>a>>b>>c;

if(a<=0||b<=0||c<=0)throw1;}}//语句throw抛出int型异常catch(double)//捕获异常,异常类型是double型{cout<<"这三条边不能构成三角形,异常发生,结束!"<<endl;}catch(int)//捕获异常,异常类型是int型{cout<<"边长小于或等于0，异常发生,结束!"<<endl;}return0;}程序运行结果如下:请输入三角形的三个边长(a、b、c):345↙a=3,b=4,c=5三角形的面积=6请输入三角形的三个边长(a、b、c):224↙a=2,b=2,c=4这三条边不能构成三角形,异常发生,结束!16

10.2命名空间和头文件命名规则

10.2.1命名空间

10.2.2头文件命名规则

本节主要内容1710.2.1命名空间

*为什么要引入命名空间一个大型软件通常是由多人合作完成的,不同的人分别完成不同的模块。不同的人分别定义了函数和类,放在不同的头文件中。有可能在不同的头文件中用了相同名字来定义的函数或类。这样在程序中就会出现命名冲突,就会引起程序出错。另外,如果在程序中用到第三方的库,也容易产生同样的问题。为了解决这一问题,ANSIC++引入了命名空间,用来处理程序中常见的同名冲突问题。18

*什么是命名空间所谓命名空间,实际上就是一个由程序设计者命名的内存区域。程序设计者可以根据需要指定一些有名字的命名空间，将各命名空间中声明的标识符与该命名空间标识符建立关联,保正不同命名空间的同名标识符不发生冲突。19

*声明命名空间的方法

在命名空间NS中定义了两个简单变量i和j:

namespaceNS{inti=5;intj=10;}

C++中命名空间的作用类似于操作系统中的目录和文件的关系,不同子目录中的文件可以同名。调用文件时应指出文件路径。namespace是定义命名空间的所必须写的关键字NS是用户自己指定的命名空间的名字

花括号内是命名空间的作用域20

*标准命名空间std

除了用户可以声明自己的命名空间外,C++还定义了一个标准命名空间std。

usingnamespacestd;其含义就是使用标准命名空间std。

*标准命名空间std的使用方法

(1)在源文件中使用“usingnamespacestd;”语句。例如：

#include<iostream>

usingnamespacestd;intmain(){cout<<”WelcometoC++!”<<endl;return0;}21(2)在该标识符前面加上命名空间及作用域运算符“::”。例如：

#include<iostream>intmain(){std::cout<<”WelcometoC++!”<<std::endl;return0;}说明：由于C++的早期版本中没有命名空间的概念,库中的有关内容也没有放在std命名空间中,因而在程序中不必对std进行声明。但是,用标准的C++编程是应该对命名空间std的成员进行声明或限定的。22例10.6命名空间的使用举例。#include<iostream>namespaceUniversity//声明命名空间,名为University{intgrade=3;}namespaceHighschool//声明命名空间,名为Highschool{intgrade=4;}intmain(){std::cout<<"Theunversity'sgradeis:"<<University::grade<<std