C语言传统的错误处理方法
在C语言中，因为没有异常这个机制，所以出现错误时一般都是以下方式解决
- 终止程序，例如断言assert，当出现错误时，就会调用一个exit()或者abort()终止程序。
缺点：直接终止程序，而问题并没有得到处理，用户使用效果差 - 错误码，例如大部分系统接口的正确返回0，错误返回1，而原本需要返回的数值一般放在参数中。也有一些是用全局变量errno来标记错误。
缺点：需要自己去查错误码来定位错误，而返回错误码当出现大量函数嵌套，一层一层返回错误码时处理就会非常麻烦。 - 保存上下文数据，例如setjmp,longjmp。当出现问题时恢复上下文数据，
缺点：规避了问题，但是问题还是没有得到处理，并且效率不高。
在C语言和C++早期没有引入异常时，大部分错误都是使用错误码和终止程序来解决的。然而这些方法都存在着明显的缺陷和限制，对于一门现代的语言来说，是无法接受的。
所以C++即引入了一套异常处理机制。
异常的概念
异常是一种处理错误的方式，当一个函数发现自己无法处理的错误时就可以抛出异常，让函数的直接或间接
的调用者处理这个错误
throw: 当问题出现时，程序会抛出一个异常。这是通过使用 throw 关键字来完成的。
catch:在您想要处理问题的地方，通过异常处理程序捕获异常。catch 关键字用于捕获异常。
try: try块中的代码标识将被激活的特定异常。它后面通常跟着一个或多个 catch 块。
如果有一个块抛出一个异常，捕获异常的方法会使用 try 和 catch 关键字。try 块中放置可能抛出异常的代码，try
块中的代码被称为保护代码。
throw即抛出异常，语句中的操作数即为异常的类型（可为表达式）。
void func(int x, int y)
{
if (y == 0)
{
throw string("除零异常");
}
cout << x / y << endl;
}
例如上面的即说明当y=0时，抛出String类型的异常。
throw也可以用作异常规范说明符，括号中的为可能抛出的异常类型
void func() throw(string);
而如果不抛出异常，则直接给一个空括号即可（C++11引入关键字noexcept，效果一样）
void* operator new (std::size_t size, void* ptr) throw();
void* operator new (std::size_t size, void* ptr) noexcept; //c++11引入
try catch语句即为捕获异常，try展开捕获，catch()则根据括号中的类型来捕获对应的异常
例如：
try
{
//需要捕获的执行函数
}
catch (//捕获的异常类型)
{
//捕获后的处理方法
}
catch(...)
//...代表捕获任意类型异常
异常的匹配规则
- 异常是通过抛出对象而引发的，该对象的类型决定了应该激活哪个catch的处理代码。
- 被选中的处理代码是调用链中与该对象类型匹配且离抛出异常位置最近的那一个。
- 抛出异常对象后，会生成一个异常对象的拷贝，因为抛出的异常对象可能是一个临时对象，所以会生成
一个拷贝对象，这个拷贝的临时对象会在被catch以后销毁。（这里的处理类似于函数的传值返回） - catch(…)可以捕获任意类型的异常
- 实际中抛出和捕获的匹配原则有个例外，并不都是类型完全匹配，可以抛出的派生类对象，使用基类捕
获
在函数调用链中异常栈展开匹配原则 - 首先检查throw本身是否在try块内部，接着再查找匹配的catch语句。如果有匹配的，则跳到catch
的地方进行处理。 - 没有匹配的catch则退出当前函数栈，继续在调用函数的栈中进行查找匹配的catch。
- 如果到达main函数的栈，依旧没有匹配的，则终止程序。（上述这个沿着调用链查找匹配的catch子句的
过程称为栈展开。所以实际中我们最后都要加一个catch(…)捕获任意类型的异常，否则当有异常没捕
获，程序就会直接终止） - 找到匹配的catch子句并处理以后，会继续沿着catch子句后面继续执行。
异常安全
从前面可以看到，一旦发生了抛出了异常，就会直接跳转到捕获的位置，而没有执行原来的后续语句，这就导致了可能会因为异常发生内存泄漏、死锁等问题。而这种由异常导致的问题，也被称为异常安全问题。
通常发生在我们创建了某个空间或者描述符，还没关闭就因为异常而跳转出去，例如下面。
void func(int x, int y)
{
//arr没有意义，只是用来举个例子
int* arr = new int[10];
if (y == 0)
{
throw string("除零异常");
}
cout << x / y << endl;
delete[] arr;
}
int main()
{
try
{
func(4, 0);
}
catch (const string& e)
{
cout << e << endl;
}
return 0;
}
当发生异常时，还没来得及delete掉刚申请的空间，就直接跳转到了main函数的捕获位置，这就导致了arr没有被释放，这是一种很常见的问题。
可以通过RAII和异常的重新抛出来解决这个问题。
异常的重新抛出：有可能单个的catch不能完全处理一个异常，在进行一些校正处理以后，希望再交给更外层的调用链函数来处理，catch则可以通过重新抛出将异常传递给更上层的函数进行处理
void func(int x, int y)
{
//arr没有意义，只是用来举个例子
int* arr = new int[10];
try
{
if (y == 0)
{
throw string("除零异常");
}
cout << x / y << endl;
}
catch (...)
{
delete[] arr;
throw;
}
delete[] arr;
}
int main()
{
try
{
func(4, 0);
}
catch (const string& e)
{
cout << e << endl;
}
return 0;
}
这里直接将异常捕获，然后释放空间，再将异常重新抛出给外面处理，这样就没有发生内存泄漏。
但是可以看得出来，这种方法很麻烦，所以C++通常会使用RAII来解决这个问题。
- 构造函数完成对象的构造和初始化，最好不要在构造函数中抛出异常，否则可能导致对象不完整或没有 完全初始化
- 析构函数主要完成资源的清理，最好不要在析构函数内抛出异常，否则可能导致资源泄漏(内存泄漏、句 柄未关闭等)
- C++中异常经常会导致资源泄漏的问题，比如在new和delete中抛出了异常，导致内存泄漏，在lock和 unlock之间抛出了异常导致死锁
异常规范
从上面可以看到，随意抛出异常可能会引发风险，即使有所控制的抛出，其他的使用者可能会因为不了解这个函数会抛出什么异常，从而不方便处理。所以通常需要对异常进行规范，说明该函数会抛出的异常的类型，让其他人方便处理。
- 异常规范说明的目的是为了让函数使用者知道该函数可能抛出的异常有哪些。 可以在函数的后面接 throw(类型)，列出这个函数可能抛掷的所有异常类型。
- 函数的后面接throw()，表示函数不抛异常。
- 若无异常接口声明，则此函数可以抛掷任何类型的异常。
// 这里表示这个函数会抛出A/B/C/D中的某种类型的异常
void fun() throw(A，B，C，D);
// 这里表示这个函数只会抛出bad_alloc的异常
void* operator new (std::size_t size) throw (std::bad_alloc);
// 这里表示这个函数不会抛出异常
void* operator new (std::size_t size, void* ptr) throw();
void* operator new (std::size_t size, void* ptr) noexcept; //c++11引入
异常体系
C++标准库的异常体系
C++ 提供了一系列标准的异常，定义在 <exception>中，我们可以在程序中使用这些标准的异常。它们是以父子类层次结 构组织起来的，如下所示：
std::exception 该异常是所有标准 C++ 异常的父类。
std::bad_alloc 该异常可以通过 new 抛出。
std::bad_cast 该异常可以通过 dynamic_cast 抛出。
std::bad_exception 这在处理 C++ 程序中无法预期的异常时非常有用。
std::bad_typeid 该异常可以通过 typeid 抛出。
std::logic_error 理论上可以通过读取代码来检测到的异常。
std::domain_error 当使用了一个无效的数学域时，会抛出该异常。
std::invalid_argument 当使用了无效的参数时，会抛出该异常。
std::length_error 当创建了太长的 std::string 时，会抛出该异常。
std::out_of_range 该异常可以通过方法抛出，例如 std::vector 和 std::bitset<>::operator。
std::runtime_error 理论上不可以通过读取代码来检测到的异常。
std::overflow_error 当发生数学上溢时，会抛出该异常。
std::range_error 当尝试存储超出范围的值时，会抛出该异常。
std::underflow_error 当发生数学下溢时，会抛出该异常。
自定义异常体系
从上面可以看到，C++标准库的异常处理体系其实不是很完善，很多常见的错误都没有进行处理，并且在我们具体使用中，还可能会根据使用的情景、环境不同，出现更多样的异常，所以通常针对这种情况，我们会自定义一套自己的异常体系进行规范的异常管理。通过继承基类对象，来实现更多的异常。抛出时抛出一个派生类，用基类来捕获即可。
例如：
class Exception
{
public:
//纯虚函数，异常的描述信息
virtual string what() = 0;
protected:
string _errmsg;//错误信息
size_t _id;//错误码
stack<string> _st;//函数调用栈
// ...
};
class SqlException : public Exception
{};
class SocketException : public Exception
{};
class TCPServerException : public Exception
{};
int main()
{
try
{
//抛出派生类对象
}
catch (const Exception& e) // 捕获父类对象
{
}
catch (...)
{
cout << "Unkown Exception" << endl;
}
return 0;
}
