异常处理 | 奇幻物语

处理可能出现异常的方法

调用abort()或exit()结束程序
返回错误码
异常机制：1.使用try块执行可能出现异常的代码段 2.throw引发异常 3.catch捕获并处理对应情况

throw机制

若throw引发异常后，匹配对应catch。而后不是将控制权返回调用程序，而是引导程序沿着函数调用序列后退，直到找到try块中的函数
若没有throw出异常，则catch被跳过.
一般而言后退多步，再在main()中寻找与引发异常类型匹配的处理程序作处理。

通常用对象作为异常类型处理

好处是：直接根据类型区分异常，另外对象可以携带信息确定原因，catch根据信息来执行对应的操作

堆栈解退（unwinding the stack）

假设函数出现异常，而不是正确返回而终止。程序释放堆栈中的内存，但不会在释放堆栈的第一个返回地址后停止，而是继续释放堆栈，直到找到位于try块的返回地质。程序进行堆栈解退以回到能够捕获异常的地方时，将释放堆栈中的自动存储型变量。

文件IO

#include<iostream>
#include <fstream>
using namespace std;

int main()
{
    ifstream inFile;
    inFile.open("file.txt");
    if(!inFile.is_open())
    {
        cerr <<"Failed open file.txt\n";
        exit(0);
    }
    char ch;
    int cnt=0;
    while(inFile>>ch)
    {
        cnt++;
    }
    cout << cnt <<endl;
    inFile.close();
    return 0;
}

下面程序为harmony mean的除0错误，抛出const char *类型，匹配输出错误信息的代码。一般抛出错误类型通常为类。

#include <iostream>
#include <cstdlib>

using namespace std;

double hmean(double a, double b)
{
    if (a == -b)
        throw "bad hmean() arguments: a = -b not allowed";
    return 2.0 * a * b / (a + b);
}
int main()
{
    double x, y, z;
    cout << "Enter two numbers:";
    while (cin >> x >> y)
    {
        try
        {
            z = hmean(x, y);
        }
        catch(const char * s)
        {
            cout << s << endl;
            cout <<"Enter a new pair of numbers: ";
            continue;
        }
        
        cout << "Harmonic mean of " << x << " and " << y << ". is " << z << endl;
        cout << "Enter next set of numbers <q to quit>:";
    }
    cout << "Bye!" << endl;
    return 0;
}

throw-catch机制和函数参数以及函数返回机制的区别

1.函数控制权返回到调用函数的函数，throw语句控制权向上返回到第一个包含能够捕获相应异常的try-catch组合
2.引发异常时，编译器总是创建一个临时拷贝，彻底避免了函数机制指向不存在的临时变量的问题。
3.经常可见catch(problem & p)，使用了引用，主要是针对通过继承关联起来的异常类型；此时使用基类引用即可执行派生类对象。此时层次结构最下面的异常类的catch语句应当放在最前面。

catch (…)表示捕获任何异常

异常处理的注意事项

1.使用异常，应在设计程序时就加入，而不是以后才添加。
2.使用异常会增加程序代码，降低程序运行速度。
3.异常规范不适用于模板，异常和动态内存分配不能总是协同工作
因此，虽然异常处理对于某些项目极为重要，但也会增加编程的工作量、增大程序以及降低程序的速度。另外编译器对异常的支持以及用户的经验还没有达到成熟的程度，应有节制地使用这一特性。

如无堆栈解退，则会出现内存泄漏，如下

void test(int n)
{
    double * ar = new double[n];
    if(oh_no)
        throw exception();
    
    delete [] ar;
    return ;
}

throw了，则delete[]被忽略，ar指针消失了，内存块未释放且不可访问。

RTTI（RunTime Type Identification)

三个支持RTTI的元素：

dynamic_cast操作符将基类指针生成派生指针：回答是否可以安全将对象的地址赋给特定类型的指针？如可，返回对象地址；否则，返回空指针。这对比“指向哪个类型的对象”，这更通用且有用。
typeid操作符返回对象的类型
type_info存储特定类型的信息
注意：RTTI只适用于包含虚函数的类

与通用转换机制相比，dynamic_cast、static_cast、const_cast、reinterpret_cast提供了更安全和明确的类型转换。

STL

通用编程技术，迭代器概念。
操作复杂度：固定时间、线性时间、随机时间
线性容器以及联合容器(set、map、multiset、multimap)
()函数符functor的概念,STL使用模板让for_each原型看上去像

1 2	template<class InputIterator, class Function> Function for_each(InputIterator first, InputIterator last, Function f);

STL算法库

分为四大类

非修改式序列操作
修改式序列操作
排序和相关操作
通用数字运算
就地算法：在原始数据位置上操作；复制算法：在新的位置操作

IO

cout不会截断数据，会尽量全部打印内容。

cout.width(int n); // 单次有效
cout.fill(char c); // 一直有效
cout.precision(int n); // 一直有效