From Gossip@caterpillar

C++ Gossip: 簡介例外處理

撰寫一個程式從某些角度來說其實並不困難，一個程式的撰寫的過程中，避免程式執行時的錯誤，往往佔了程式開發時程的絕大多數時間，有很多方法可以避免程式 執行時的錯誤，這也與您所使用的程式語言有關，C++則提供了「例外處理」（Exception handling）機制。

在之前還沒有學習例外處理之前，如果要撰寫一個除法程式，並由使用者輸入除數與被除數，由於被除數除以0沒有意義，所以之前可能必須像以下這樣避免錯誤：
if(b != 0)  {
    cout << "a/b = "
             << double(a / b)
             << endl;
}
else {
   cout << "除數不能為0"
            << endl;
}

這樣的方式過去在一些程式語言中會很常被利用，利用判斷式來避免錯誤的發生，然而這樣的方式會讓錯誤處理與程式的處理邏輯混在一起，使得程式難以閱讀，在 C++中可以利用例外處理機制，將程式邏輯與錯誤處理適當的分開撰寫，增加程式的可讀性與安全性。

C++中的例外處理使用三個關鍵字來進行：try、catch、throw，其語法架構如下：
try {
    // 程式
    throw Type
} catch(Type 1) {
    // 錯誤處理
} catch(Type 2) {
    // 錯誤處理
}

在程式中，當檢查到錯誤發生時，使用throw丟出一個數值，這個數值可能是一個整數、浮點數、字串或是物件，丟出數值之後，程式邏輯會離開丟出點，然後 開始比對catch中設定的資料型態，如果找到對應的型態，就執行該區塊中的程式碼，執行完後就離開整個try...catch，這有些類似switch 語法，執行完對應的case之後設定break來離開switch區塊。

先以一個簡單的程式作示範： 

#include <iostream> 
using namespace std; 

int main() { 
    int a = 0;
    int b = 0; 

    cout << "請輸入被除數: "; 
    cin >> a; 
     cout << "請輸入除數: "; 
    cin >> b;

    try { 
        if(b == 0) 
            throw 0; 
        cout << "a / b = " 
             << static_cast<double>(a) / b 
             << endl; 
    } 
    catch(int err) { 
        cout << "除數為: " << err << endl; 
        cout << "結果無限大" << endl; 
    } 
 
    return 0;
}

執行結果：
請輸入被除數: 10
請輸入除數: 0
除數為: 0
結果無限大

當使用者輸入除數為0時，程式會檢查出來，此時丟出一個整數錯誤代碼，程式中catch有一個捕捉整數的區塊，當捕捉到錯誤代碼時，就會執行catch區 塊中的程式碼。

發生錯誤時，執行哪一段catch區塊是由您所丟出的資料型態而定，丟出整數時就由設定catch整數的區塊捕捉，丟出浮點數時就用設定catch浮點數 的區塊捕捉，您也可以直接丟出一個代表錯誤訊息的字串，以說明錯誤的原因，例如： 

#include <iostream> 
using namespace std;

int main() { 
    int a = 0;
    int b = 0;

    cout << "請輸入被除數: "; 
    cin >> a; 
    cout << "請輸入除數: "; 
    cin >> b;

    try { 
        if(b == 0) 
            throw "發生除零的錯誤"; 
        cout << "a / b = " 
             << static_cast<double>(a) / b 
             << endl; 
    } 
    catch(int err) { 
        cout << "除數為: " << err << endl; 
        cout << "結果無限大" << endl; 
    } 
    catch(const char* str) { 
        cerr << "錯誤: " << str << endl; 
    } 
 
    return 0;
}

執行結果：
請輸入被除數: 9
請輸入除數: 0
錯誤: 發生除零的錯誤

如果打算在catch中處理完例外之後，再度將例外丟出，則再使用throw即可，例如：
catch(...) {
    // 處理例外
    throw; // 再度丟出
}

如果您丟出例外而catch中並沒有相對捕捉該例外的區塊，則程式會呼叫標準函式庫中的terminate()函式，而預設terminate()會呼叫 abort()函式來終止程式。

如果您想捕捉所有型態的例外，您可以使用catch(...)，通常這會放在所有catch之後，以捕捉所有尚未考慮到的例外狀況：
catch(...) {
    // 處理所有的例外
}

事實上，C++的例外處理鼓勵您自訂例外類別階層體系，將這些類別可以當作catch的資料型態設定條件，以應付各種不同的錯誤處理。