目录
前言
Part1. C++异常基础机制
Part1.1. throw、try、catch
Part1.2. 异常对象生命周期
Part1.3. 继承体系与异常捕获
Part1.4. 异常重新抛出
Part2. 异常带来的资源安全问题
Part2.1. 内存泄漏风险
Part2.2. 传统手动解决方案
Part3. 智能指针
Part3.1. auto_ptr
Part3.2. unique_ptr
Part3.3. shared_ptr
Part4. noexcept 异常说明符
Part4.1. 基础语法
Part4.2. 运行时检测函数
Part5. C++标准异常体系
Part10. 结语
前言
正如C语言中有perror等错误处理函数一样，C++也有其独特的错误处理函数，那就是C++的异常处理机制，我们来看看吧。
let's go!!!!!!!!
Part1. C++异常基础机制
头文件：#include <exception>
<1> 传统C语言出错处理：perror、错误码；错误只能在发生点就地处理。
<2> C++异常核心特点：错误不必当场处理，可以跨多层函数向上抛出，由外层合适位置捕获处理。
Part1.1. throw、try、catch
try
{
// 可能产生异常的代码
throw 异常对象;
}
catch(类型1 参数)
{
// 处理对应类型异常
}
catch(类型2 参数)
{
}
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cpp
运行
<1> throw：抛出异常，一旦执行throw，后续代码全部停止执行，沿着调用栈匹配catch。
<2> 匹配规则：严格匹配类型，优先匹配距离最近的catch。
<3> 异常被成功捕获处理后，程序不会崩溃，执行完catch代码，继续运行后续普通代码。
<4> 若异常一路向上没有任何catch捕获，程序直接崩溃。
补充：catch(...) 万能捕获，可以捕捉任意类型的异常。
Part1.2. 异常对象生命周期
throw s;
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运行
抛出的异常对象，生命周期持续到对应catch处理完毕，类似值返回机制。
Part1.3. 继承体系与异常捕获
//C++标准设计异常基类 std::exception
class exception
{
protected:
string errmsg;
int id;
public:
virtual const char* what() const noexcept;
};
//所有标准异常类（内存异常、算术异常等）公有继承exception。
//利用多态特性：
try
{
// 抛出派生异常子类对象
}
catch(const exception& e)
{
// 所有派生异常全部可以被捕获
}
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运行
最佳实践：捕获基类引用，通过what()虚函数区分具体错误信息。
Part1.4. 异常重新抛出
场景：内层捕获异常，做一部分处理，继续向上层传递异常，交给外层处理。
try
{
//业务代码
}
catch(...)
{
//局部处理逻辑
throw; //不带参数，重新抛出当前捕获的异常
}
典型应用：循环重试机制
while(true)
{
try
{
func();
break; //正常执行成功，跳出循环
}
catch(特定错误 &e)
{
// 可以重试，继续循环
}
catch(...)
{
throw; //无法处理，向上抛出给外层
}
}
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运行
Part2. 异常带来的资源安全问题
Part2.1. 内存泄漏风险
void test()
{
int* p = new int[10];
// 中间代码如果抛出异常
// 直接跳出函数，下方delete无法执行 → 内存泄漏
delete[] p;
}
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运行
根本矛盾：异常会打乱代码执行流程，正常流程下的释放语句可能被跳过。
Part2.2. 传统手动解决方案
<1> 在多处catch中重复编写释放代码，代码臃肿、极易遗漏。
<2> 解决方案思想：RAII 资源自动管理
<3> 把资源托管给局部对象；局部对象生命周期结束自动调用析构释放资源，无论正常退出、异常抛出、return，析构一定会执行。
Part3. 智能指针
智能指针本质：模板类，内部封装裸指针，依靠析构函数自动释放堆内存。
Part3.1. auto_ptr<T>
• 支持拷贝构造，拷贝之后源指针置空（所有权转移）；
• 存在严重缺陷，C++11起废弃，不推荐使用。
Part3.2. unique_ptr
<1> 独占所有权：同一时刻资源只能被一个unique_ptr持有；
<2> 禁止拷贝构造、拷贝赋值；
<3> 支持移动语义 std::move；
unique_ptr<int> p1(new int[10]);
// unique_ptr<int> p2 = p1; // 编译报错，禁止拷贝
unique_ptr<int> p2 = std::move(p1); // 移动所有权，p1变为空
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运行
Part3.3. shared_ptr
<1> 允许多个shared_ptr共同持有同一块堆资源；
<2> 底层维护引用计数：
◦ 拷贝构造/赋值：引用计数 +1
◦ 智能指针析构：引用计数 -1；计数归零，释放堆内存；
shared_ptr<int> sp1(new int[10]);
shared_ptr<int> sp2 = sp1; // 允许拷贝，引用计数+1
//经典坑点：循环引用会造成引用计数永远无法归零，内存泄漏。
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运行
Part4. noexcept 异常说明符
Part4.1. 基础语法
// 承诺函数内部不会抛出任何异常
int func() const noexcept;
• noexcept(true)：函数保证不抛异常；
• noexcept(false)：函数可能抛出异常（默认状态）；
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运行
Part4.2. 运行时检测函数
noexcept(表达式);
编译期判断表达式是否有可能抛出异常，返回布尔值。
编译器可以基于noexcept优化代码，减少异常分支开销。
Part5. C++标准异常体系
标准库内置一套完整异常类，全部派生自 std::exception
常见子类：
• std::bad_alloc：new分配内存失败
• std::out_of_range：容器越界访问
• std::invalid_argument：非法参数
统一通过虚函数 virtual const char* what() const noexcept; 返回错误描述字符串。
Part6. 结语
这篇文章我们认识到了异常相关知识，接下来，小编还会带来C++智能指针的知识，敬请期待~
最后，祝大家可以：春风得意马蹄疾，一日看尽长安花！
最后的最后，要是觉得本文还可以的话，可以点点赞，关注小编一波，谢谢大家！~