Исключения в С++ (exceptions,обработка ошибок, try, throw, catch )

Иногда, во время работы программ, встречаются ситуации которые препятствуют дальнейшей нормальной их работе. К примеру при делении числа на ноль, программа завершит работу не смотря на то, сколько пользователь работал в программе, и какой объем данных внес. Программа просто закроется.

И представьте, если до этого пользователь вносил в программу данные несколько часов и проводил расчеты. При таком аварийном закрытии программы все эти данные и расчеты пропадут. Согласитесь – не очень приятно. Также может встретиться такая ситуация, когда программа пытается открыть недоступный в этот момент файл, или запросить больше, чем доступно памяти.

Такого рода ситуации программистам надо стараться предвидеть и строить программы так, чтобы они могли гибко реагировать, а не аварийно закрываться. В моей любимой книге Язык программирования C++. Лекции и упражнения автора С. Прата, дано следующее определение исключениям в С++:

Чтобы вам не сложно было понять механизм работы исключений в С++, рассмотрим их на простом примере. В нем мы предвидим тот случай, что в какой-то момент в ходе расчетов программы, может встретиться деление числа на 0. Наберите и скомпилируйте код, расположенный ниже. Чтобы убедиться в том, как реагирует программа на такую ситуацию, внесите число 0 в переменную num2 (она выступает делителем в примере).

#include <iostream>;
using namespace std;

int main()
{
	setlocale(LC_ALL, "rus");

	int num1;
	int num2;

	int var = 3; // управляющая переменная для while
		while (var != 0) 
	{
		cout << "Введите число num1: ";
		cin >> num1;
		cout << "Введите число num2: ";
		cin >> num2;
		
		cout << "num1 + num2 = " << num1 + num2 << endl;
		cout << "num1 / num2 = " << num1 / num2 << endl;
		cout << "num1 - num2 = " << num1 - num2 << endl;
		cout << "=================================" << endl << endl;

		var--;
	}

	cout << "Конец работы программы!" << endl << endl;

	return 0;
}

#include <iostream>;

using namespace std;

int main()

{

setlocale(LC_ALL, "rus");

int num1;

int num2;

int var = 3; // управляющая переменная для while

while (var != 0)

{

cout << "Введите число num1: ";

cin >> num1;

cout << "Введите число num2: ";

cin >> num2;

cout << "num1 + num2 = " << num1 + num2 << endl;

cout << "num1 / num2 = " << num1 / num2 << endl;

cout << "num1 - num2 = " << num1 - num2 << endl;

cout << "=================================" << endl << endl;

var--;

}

cout << "Конец работы программы!" << endl << endl;

return 0;

}

Так как переменная var равна 3, цикл while, в нормальной ситуации, должен отработать три раза. С каждым шагом цикла var уменьшается на единицу с помощью декремента. Но так как мы сразу внесли значение 0 в переменную num2, программа не пройдет до конца даже первый шаг цикла. Она прервется.

В следующем листинге, мы исправим это упущение – добавим несколько компонентов, которые помогут среагировать на данную ситуацию без прерывания работы программы. А именно:

- блок try или try-блок (попытка, проба);

- генератор исключения – блок throw (обработать, запустить);

обработчик исключения, который его перехватывает -команда catch (поймать, ловить)

Как работает исключение? – Программист прописывает в коде (в try-блоке) конкретное условие, что если переменная num2 станет равна 0, то в таком случае необходимо генерировать исключение в throw. Далее, то что сгенерировал throw, перехватывает catch-блок (в виде параметра функции) и программа выполнит тот код, который прописан в этом блоке.

Пример:

#include <iostream>;
using namespace std;
int main()
{
setlocale(LC_ALL, "rus");

int num1;
int num2;

int var = 3;
while (var != 0)
{
	cout << "Введите число num1: ";
	cin >> num1;
	cout << "Введите число num2: ";
	cin >> num2;

	cout << "num1 + num2 = " << num1 + num2 << endl;
	cout << "num1 / num2 = ";

	try // тут располагается код, который потенциально может вызвать ошибку 
	{
		if (num2 == 0) 
		{
			throw 999; // генерировать целое число 999
		}
		cout << num1 / num2 << endl;
	}

	catch (int thr)// сюда передастся число, которое сгенерировал throw 
	{
		cout << "Ошибка №" << thr << " - деление на 0!!!" << endl;
	}
	
	cout << "num1 - num2 = " << num1 - num2 << endl;
	cout << "=================================" << endl << endl;

	var--;
}

cout << "Программа завершила работу!" << endl << endl;

return 0;
}
cout << "Программа завершила работу!" << endl << endl;

return 0;
}

#include <iostream>;

using namespace std;

int main()

{

setlocale(LC_ALL, "rus");

int num1;

int num2;

int var = 3;

while (var != 0)

{

cout << "Введите число num1: ";

cin >> num1;

cout << "Введите число num2: ";

cin >> num2;

cout << "num1 + num2 = " << num1 + num2 << endl;

cout << "num1 / num2 = ";

try // тут располагается код, который потенциально может вызвать ошибку

{

if (num2 == 0)

{

throw 999; // генерировать целое число 999

}

cout << num1 / num2 << endl;

}

catch (int thr)// сюда передастся число, которое сгенерировал throw

{

cout << "Ошибка №" << thr << " - деление на 0!!!" << endl;

}

cout << "num1 - num2 = " << num1 - num2 << endl;

cout << "=================================" << endl << endl;

var--;

}

cout << "Программа завершила работу!" << endl << endl;

return 0;

}

cout << "Программа завершила работу!" << endl << endl;

return 0;

}

Разберем подробно. В строках 21-29 находится блок try. В нем необходимо размещать тот код, который может привести к необратимым ошибкам. Еще до арифметического выражения деления задаем условие: если num2 будет равно 0, то пусть throw генерирует число 999 (к примеру).

В том случае, сразу после генерации числа, дальнейшие команды в блоке try выполняться уже не будут, а само число “упадет” в блок catch (в виде параметра). Далее выполнится то, что указано в блоке catch – в нашем случае, это будет сообщение об ошибке:

cout << "Ошибка №" << thr << " - деление на 0!!!" << endl;

и программа будет выполнять последующие команды. В том случае, если число num2 != 0, то throw ничего не генерирует и catch-блок не сработает.

Посмотрите теперь, как отреагирует программа, если вы введете num2 равное нулю. Запускайте программу.

Как видим, там где могла произойти ошибка и досрочное завершение программы, мы увидели сообщение Ошибка №999 – деление на 0!!! Программа “перескочила” через операцию деления на 0 и выполнила catch-блок.

Чтобы вы лучше поняли, как значение генерируемое throw перехватывает catch-блок, замените код в строках 21 – 33 на этот:

	try
	{
		if (num2 == 0)
		{
			throw "Ошибка - деление на 0!!!!"; // генерируется строка
			cout << num1 / num2 << endl;   
		}
	}
	catch (char *str) // строку перехватывает catch-блок
	{
		cout << str << endl;
	}

try

{

if (num2 == 0)

{

throw "Ошибка - деление на 0!!!!"; // генерируется строка

cout << num1 / num2 << endl;

}

catch (char *str) // строку перехватывает catch-блок

{

cout << str << endl;

}

В этом примере, если num2 равно 0, throw генерирует строку, а не число. Строка “падает” в catch-блок и выводится на экран.

Рассмотрим еще такой пример, когда исключение генерируется в функции, которая делит одно число на другое:

int delenie(int n1, int n2)
{
	if (n2 == 0)    
	{
		throw 99; 
	}    
	return n1 / n2;
};

int delenie(int n1, int n2)

{

if (n2 == 0)

{

throw 99;

}

return n1 / n2;

};

Чтобы исключение сработало правильно, эту функцию надо вызвать в блоке try:

try
{
	cout << delenie(7, 0);
	cout << endl;
}
catch (int thr)
{
	cout << "Ошибка №" << thr << " Деление на 0!!!" << endl;
}

try

{

cout << delenie(7, 0);

cout << endl;

}

catch (int thr)

{

cout << "Ошибка №" << thr << " Деление на 0!!!" << endl;

}

catch перехватит число 99, а деление на 0 не состоится.

Основное, что нужно запомнить об исключениях в С++:

- В try-блоке (блоке повторных попыток) необходимо размещать код, который потенциально может привести к аварийному закрытию программы;

- Исключение генерируется в блоке throw. Если throw сработает программа автоматически приступит к выполнению команд catch-блока, игнорируя оставшийся код в try-блоке;

- Улавливающий блок – catch-блок, перехватывает то, что генерирует блок throw. Он обязательно должен находиться под try-блоком. Ничего не должно быть прописано между ними;

catch-блок не сработает, если исключение не было сгенерировано. Программа его просто проигнорирует.

9 thoughts on “Исключения в С++”

Olej:
23.07.2015 в 12:17
Вообще то, тема исключений в любом языке программирования – достаточно скользкая. Такой механизм вносит как свои преимущества, так и свои недостатки и скрытые опасности использования.
Язык C++ – производный от C, и в это развитие включили исключения. Следующее развитие (2008-2009г.г.) языка C – это язык Go. Из него исключения были разработчиками исключены и с очень обстоятельной опубликованной аргументацией почему они это сделали.
Реюме: исключения в C++ нужно использовать, но только там, где они крайне необходимы, где без них нельзя обойтись. В остальных случаях лучше использовать традиционный возврат кода ошибки.
Ответить
gamer:
08.03.2016 в 16:45
Помогите люди добрые!!! Что неправильно с try у меня?
#include #include #include // содержит time() using namespace std;
int main() { setlocale(LC_ALL, "rus");
int s1 = 0; int s2 = 0; char exit = 1; int over = 0;
cout << "~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~\n"; cout << " Делите только у нас !!! \n"; cout << "~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~\n"; do { cout << "\n ~~~~~~~~~~ Введите ваши числа: ~~~~~~~~~~ \n"; cout < "; cin >> s1; cout < "; cin >> s2; try { over = s1 / s2; cout < " << over << endl; cout << "\n~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~\n"; cout << " Для продолжения вычислений нажми - 1, Для выхода - 0 \n"; cout << exit; throw 999; } catch (int thr) { cout << "\n~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~\n"; cout << " ~~~~~~~~ Похоже ты допустил ошибку!!! ~~~~~~~~ "; cout << "\n~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~\n"; } } while (exit != 0); return 0; }
Ответить
1. Olej:
  08.03.2016 в 21:35
  А у вас до throw дело не доходит – аварийное завершение наступает раньше, при делении на 0.
  И параметром catch должно быть что-то, наследуемое от класса исключений:
  catch( exception const& e ) {
  Ответить
Виктор:
25.02.2017 в 03:54
Здравствуйте. У вас ошибка в третьем листинге.
cout << num1 / num2 << endl; //нужно вывести за пределы оператора if. иначе не работает.
Ответить
Фокс:
29.06.2018 в 14:37
Онлайн компилятор вообще не компилирует код с “try” и т.д. … – показывает ошибку
Ответить
1. Olej:
  29.06.2018 в 17:35
  1). Нужно указывать КАКОЙ онлайн компилятор – их много, и есть совсем с придурью…
  2). В разных стандартах C++ (например C++11) синтаксис записи блока try {} catch – может отличаться;
  3). Многие онлайн компиляторы (лучшие) позволяют указать тот стандарт языка C++, который будет использоваться в коде;
  Ответить
Nurik:
31.10.2020 в 20:09
I like more if-else, then try, because it don’t work from time to time.
Ответить
Fadis:
23.11.2020 в 08:15
Для тех у кого не работает код выше, используйте этот:
#include
using namespace std;
int main()
{
setlocale(LC_ALL, “rus”);
int num1;
int num2;
int var = 3;
while (var != 0)
{
cout <> num1;
cout <> num2;
cout << "num1 + num2 = " << num1 + num2 << endl;
cout << "num1 / num2 = ";
try // тут располагается код, который потенциально может вызвать ошибку
{
if (num2 == 0)
{
throw 999; // генерировать целое число 999
}
cout << num1 / num2 << endl;
}
catch (int thr)// сюда передастся число, которое сгенерировал throw
{
cout << "Ошибка №" << thr << " – деление на 0!!!" << endl;
}
cout << "num1 – num2 = " << num1 – num2 << endl;
cout << "=================================" << endl << endl;
var–;
}
cout << "Программа завершила работу!" << endl << endl;
return 0;
}
Ответить
Baшa выплaтa пoлyчeнa =>> https://forms.yandex.ru/cloud/6547f88bd04688f1a57043ac/?hs=d54bc26c72a533a0d5ffd6e60e6a4215& # MZ089:
06.11.2023 в 19:45
77el3m
Ответить