Detaillierte Erläuterung der C++-Memberfunktionen: Fehlerbehandlung und Ausnahmemechanismus von Objektmethoden

Zu den Fehlerbehandlungsmechanismen in C++-Memberfunktionen gehören Fehlercodes, Behauptungen und Ausnahmemechanismen. Der Fehlercode gibt den Fehlerwert direkt zurück. Die Behauptung prüft die Annahme und löst eine Ausnahme aus, wenn sie nicht wahr ist. Die Ausnahme erfasst schwerwiegende Fehler und behandelt sie über Try-Catch-Blöcke. In einem praktischen Fall löst die Funktion push_back() der Vector-Klasse eine std::bad_alloc-Ausnahme aus, wenn die Kapazität nicht ausreicht. Benutzer können die Ausnahme durch Try-Catch abfangen und behandeln.

Detaillierte Erläuterung der C++-Memberfunktionen: Fehlerbehandlung und Ausnahmemechanismus von Objektmethoden

Objektmethoden (Memberfunktionen) in C++ sind für den Umgang mit komplexer Geschäftslogik und Fehlerbedingungen von entscheidender Bedeutung. In diesem Artikel wird die Verwendung von Fehlerbehandlungs- und Ausnahmemechanismen in Mitgliedsfunktionen eingehend untersucht und praktische Beispiele zur Veranschaulichung bereitgestellt.

Mechanismus zur Fehlerbehandlung

Fehlercode

Die direkteste Methode zur Fehlerbehandlung ist die Verwendung von Fehlercodes. Fehlercodes können Ganzzahlen oder benutzerdefinierte Aufzählungswerte sein, die bestimmte Fehlerbedingungen darstellen. In Mitgliedsfunktionen können Sie Fehlercodes zurückgeben, indem Sie die Variable errno setzen: errno 变量来返回错误码：

int MyFunction() {
  if (... /* 发生错误 */) {
    errno = EINVAL; // 设置错误码为无效参数
    return -1; // 返回错误指示符
  }
  // ... 其它代码
}

断言

断言用于检查程序中的假设条件。如果条件不成立，则抛出一个异常（稍后讨论）。在成员函数中，可以使用 assert() 宏来实现断言：

void MyOtherFunction() {
  assert(ptr != nullptr); // 检查指针是否为 nullptr
  // ... 其它代码
}

异常机制

异常是处理严重错误条件的强大机制。异常可以将执行从发生错误的位置传递到指定的位置。在 C++ 中，异常的语法如下：

try {
  // 可能发生异常的代码
} catch (exceptionType1& e) {
  // 处理 exceptionType1 类型异常
} catch (exceptionType2& e) {
  // 处理 exceptionType2 类型异常
} catch (...) {
  // 处理所有类型异常
}

抛出异常

在成员函数中，可以通过使用 throw 关键字抛出异常。异常可以是标准库中的 std::exception 及其子类，也可以是自定义异常类型：

void MyThrowingFunction() {
  if (... /* 发生严重错误 */) {
    throw std::runtime_error("严重错误！");
  }
  // ... 其它代码
}

捕获异常

可以通过在成员函数的 try-catch 块中捕获异常。捕获的异常对象可以通过引用传递给 catch 子句：

void MyCatchingFunction() {
  try {
    MyThrowingFunction();
  } catch (std::runtime_error& e) {
    // 处理 std::runtime_error 类型的异常
  } catch (...) {
    // 处理所有类型异常
  }
}

实战案例

假设有一个 Vector 类，其中包含一个成员函数 push_back()，该函数将元素添加到向量尾部。如果添加到向量的元素数量超过了预分配的容量，则 push_back() 函数应该抛出 std::bad_alloc 异常。

class Vector {
public:
  void push_back(int element) {
    try {
      // 尝试添加元素
      // 如果容量不足，会抛出 std::bad_alloc 异常
      elements.push_back(element);
    } catch (std::bad_alloc& e) {
      // 捕获并重新抛出 std::bad_alloc 异常
      throw;
    }
  }

private:
  std::vector<int> elements; // 使用标准库的 std::vector 作为底层存储
};

在使用 Vector 类时，可以如下方式捕获 push_back()

int main() {
  Vector v;
  try {
    // 尝试向向量添加过多元素，导致容量不足
    for (int i = 0; i < 1000000; i++) {
      v.push_back(i);
    }
  } catch (std::bad_alloc& e) {
    // 捕获 std::bad_alloc 异常并处理
    std::cout << "错误：容量不足！" << std::endl;
    return 1;
  }
  return 0;
}

Assertions🎜🎜Assertions werden verwendet, um Annahmen im Programm zu überprüfen. Wenn die Bedingung nicht erfüllt ist, wird eine Ausnahme ausgelöst (wird später besprochen). In Mitgliedsfunktionen können Sie das Makro assert() verwenden, um Zusicherungen zu implementieren: 🎜rrreee🎜Ausnahmemechanismus🎜🎜Ausnahmen sind ein leistungsstarker Mechanismus zur Behandlung schwerwiegender Fehlerbedingungen. Ausnahmen können die Ausführung von der Stelle, an der der Fehler aufgetreten ist, an eine bestimmte Stelle übertragen. In C++ lautet die Syntax für Ausnahmen wie folgt: 🎜rrreee🎜Eine Ausnahme auslösen🎜🎜In einer Memberfunktion können Sie eine Ausnahme auslösen, indem Sie das Schlüsselwort throw verwenden. Ausnahmen können std::Exception und seine Unterklassen in der Standardbibliothek sein, oder sie können benutzerdefinierte Ausnahmetypen sein: 🎜rrreee🎜Das Abfangen von Ausnahmen🎜🎜 kann durch try-catch im Member erfolgen Funktionsblock , um die Ausnahme abzufangen. Das abgefangene Ausnahmeobjekt kann durch Verweis auf die catch-Klausel übergeben werden: 🎜rrreee🎜Praktischer Fall🎜🎜Angenommen, es gibt eine Vector-Klasse, die eine Mitgliedsfunktion enthält push_back( ), diese Funktion fügt Elemente am Ende des Vektors hinzu. Die Funktion push_back() sollte eine std::bad_alloc-Ausnahme auslösen, wenn die Anzahl der dem Vektor hinzugefügten Elemente die vorab zugewiesene Kapazität überschreitet. 🎜rrreee🎜Bei Verwendung der Klasse Vector können Sie die von der Funktion push_back() ausgelöste Ausnahme wie folgt erfassen: 🎜rrreee

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