六十三课 C语言中的异常处理

在讨论C++异常处理时，我们有必要先看下C语言异常的处理方式

一、异常处理

1、异常的概念

• 程序在运行过程中可能产生异常
• 异常与Bug是有区别的
• 异常是程序运行过程中可预料的执行分支
• Bug是程序中的错误，是不被预期的运行方式

2、异常和Bug的对比

异常：

• 运行时产生除0的情况
• 需要打开的外部文件不存在
• 数组访问越界

Bug：

• 使用野指针
• 堆数组使用结束后未释放
• 选择排序无法处理长度为0的数组

3、C语言经典处理方式：if...else...

void func(...)
{
  if（判断是否产生异常）
 {
  正常情况代码逻辑
 }
 else
{
  异常情况代码逻辑
}

}

示例：除法操作异常处理

#include <iostream>
#include <string>

using namespace std;

double divide(double a,double b,int* valid)
{
   const double delta = 0.0000000001;
   double ret = 0;
   if(!((-delta < b)&&(b < delta)))
   {
     ret = a/b;
      *valid = 1;
   }
   else
   { 
    *valid = 0;
   }
   return ret;
}

int main()
{
   int valid = 0;
   double r = divide(1,0,&valid);
   
   if(valid)
   {
    cout <<  "r = " << r << endl;
   }
   else
   {
     cout << "Divide by zero..." << endl;
   }
    return 0;
}

这种方法虽然可以解决除0异常的问题，但是也是有缺陷的。

1、divide函数有3个参数，难以理解其用法

2、divide调用后必须判断valid代表的结果

在C语言中提供了setjmp()和longjmp()对这种情况进行优化

int setjmp（jmp_buf env）
将当前上下文保存在env中
void longjmp（jmp_buf env,int val）
从jmp_buf 结构体中恢复env保存的上下文，并且返回val的值

示例：除法操作异常处理优化

#include <iostream>
#include <string>
#include <csetjmp>

using namespace std;

static jmp_buf env;

double divide(double a,double b)
{
   const double delta = 0.0000000001;
   double ret = 0;
   if(!((-delta < b)&&(b < delta)))
   {
     ret = a/b;

   }
   else
   { 
    longjmp(env,1); //他会跳到setjmp（）执行的地方，并将返回值设置为1
   }
   return ret;
}

int main()
{
   if(setjmp(env) == 0) //首先将程序上下文保存到env中，函数返回值为0
   {
      double r = divide(1,0);//调用divide函数
    cout <<  "r = " << r << endl;
   }
   else
   {
     cout << "Divide by zero..." << endl;
   }
    return 0;
}

这种方法也是有缺陷的

1、必然涉及到使用全局变量

2、暴力跳转导致代码可读性变差，影响结构化程序设计的三大特性（选择、顺序、循环）

3、本质还是if...else...异常处理方式

小结:

1、程序中不可避免的会发生异常

2、异常是在开发阶段就可预见的运行问题

3、C语言通过经典的if...else...处理异常

4、C++中存在更好的异常处理方式