C++标准异常类的最佳实践 - 问答

C++ 标准异常类主要包括 std::exception 和它的派生类

使用标准异常类：尽量使用 C++ 标准库提供的异常类，如 std::runtime_error、std::out_of_range、std::invalid_argument 等。这些异常类已经包含了有关异常的通用信息，如错误消息和异常类型。
捕获异常时，尽量捕获具体的异常类型，而不是捕获所有异常。这样可以让你更准确地处理不同类型的异常，并在必要时向上层代码抛出异常。例如：

try {
    // 可能抛出异常的代码
} catch (const std::runtime_error& e) {
    // 处理 runtime_error 类型的异常
} catch (const std::out_of_range& e) {
    // 处理 out_of_range 类型的异常
} catch (...) {
    // 处理其他未知类型的异常
}

在自定义异常类时，继承自 std::exception 或其子类，并实现 what() 成员函数。what() 函数应返回一个描述异常的字符串，可以使用 std::runtime_error 的构造函数来设置错误消息。例如：

#include <stdexcept>
#include <string>

class MyCustomException : public std::runtime_error {
public:
    MyCustomException(const std::string& message)
        : std::runtime_error(message) {}
};

使用异常规范（Exception Specification）：在 C++98/03 中，可以使用异常规范来指定函数可能抛出的异常类型。但在 C++11 及以后的版本中，推荐使用 noexcept 关键字来替代异常规范。例如：

// C++98/03 风格的异常规范
void myFunction() throw(std::runtime_error, std::out_of_range);

// C++11 及以后的风格
void myFunction() noexcept;

使用 noexcept 关键字：在 C++11 及以后的版本中，可以使用 noexcept 关键字来标记函数不会抛出异常。这有助于提高代码的性能，并让编译器进行更有效的优化。例如：

void myFunction() noexcept {
    // 不可能抛出异常的代码
}

使用 try-catch 块处理异常：在可能出现异常的代码周围使用 try-catch 块来捕获和处理异常。这样可以确保程序在遇到异常时能够优雅地处理错误，而不是崩溃。例如：

try {
    // 可能抛出异常的代码
} catch (const std::exception& e) {
    // 处理异常的代码
}

使用 std::exception_ptr 和 std::current_exception：在 C++11 及以后的版本中，可以使用 std::exception_ptr 和 std::current_exception 来处理异常。std::exception_ptr 是一个指向异常对象的指针，可以在不同的线程之间传递异常。std::current_exception 可以捕获当前线程中的异常，并将其存储在 std::exception_ptr 中。例如：

#include <exception>
#include <iostream>

void handleException(const std::exception_ptr& eptr) {
    try {
        std::rethrow_exception(eptr);
    } catch (const std::runtime_error& e) {
        std::cerr << "Caught exception: " << e.what() << std::endl;
    }
}

int main() {
    std::exception_ptr eptr = nullptr;

    try {
        // 可能抛出异常的代码
        throw std::runtime_error("An error occurred");
    } catch (...) {
        eptr = std::current_exception();
    }

    handleException(eptr);

    return 0;
}

遵循这些最佳实践，可以帮助你编写更健壮、可维护的 C++ 代码。

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