Boost中的Exception介绍

在我们的项目中，可能会定义各种不同的异常，往往会遇到这种问题。比如：需要捕捉一个读取文件失败的异常 

catch( file_read_error & e )
{
    std::cerr << e.file_name();
}

而我们的实现代码可能是这样的

void read_file( FILE * f )
{
    ....
    size_t nr=fread(buf,1,count,f);
    if( ferror(f) )
        throw file_read_error(???);
    ....
}

注意file_read_error中的???，捕捉异常处需要我们显示文件名，在实际抛出异常处，我们却无法得到文件名作为参数，我们仅有的，只 是一个文件句柄FILE* ！

通常折中的解决方案是，增加一个函数参数，将文件名传入，以供异常处使用

void read_file( FILE * f, char const * name )
{
    ....
    size_t nr=fread(buf,1,count,f);
    if( ferror(f) )
        throw file_read_error(name);
    ....
}

但是，这并不是一个好的解决方案。通常，修改函数接口可能会影响较大（若这是一个虚函数接口，那么影响会更加庞大），而函数接口修改的目的，仅仅是 异常需要用特定的参数，这未免有点得不偿失。

让我们这样思考：在异常抛出与异常捕捉之间往往会跨过多个函数调用，而这中间可能会提供出我们所需要的信息，为何不充分利用这一点呢？来看看 boost中是如何解决这种异常问题的。

BOOST的异常解决方案

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在boost中把异常与异常数据分开处理，让我们看看实际代码

struct exception_base: virtual std::exception, virtual boost::exception { };
struct io_error: virtual exception_base { };
struct file_read_error: virtual io_error { };    (1)

typedef boost::error_info errno_code;     (2)

void read_file( FILE * f )
{
    ....
    size_t nr=fread(buf,1,count,f);
    if( ferror(f) )
        throw file_read_error() << errno_code(errno);     (3)
    ....
}

 上面的代码有几点注意的地方：

1、在(1)处我们定义了异常，尤其注意的是这些异常非常简单，不含有任何成员函数和成员变量。限制是，必须继承自 boost::exception。

2、在(2)处我们定义了异常数据，boost::error_info的第二个模板参数int，表明该异常数据为int类型，而 tag_errno_code则是一种标识（毕竟int类型的异常数据可能还有其他含义）。

3、在(3)处我们通过使用<<操作符，将异常与异常数据进行绑定。

 这里貌似并没有解决我们的文件名问题，不要着急，让我们看看更上层的代码，也就是调用read_file的地方

typedef boost::error_info file_name;  (1)
....
try
{
    if( FILE * fp=fopen("foo.txt","rt") )
    {
        shared_ptr f(fp,fclose);
        ....
        read_file(fp);           (2)
        do_something();
        ....
    }
    else
        throw file_open_error() << errno_code(errno);
}
catch( boost::exception & e )
{
    e << file_name("foo.txt");   (3)
    throw;                       (4)
}

1、在(1)处我们定义了文件名的异常数据，可见它的数据类型为std::string，标识为tag_file_name

2、在(2)处就是我们的read_file函数，它可能会抛出file_read_error异常，记住它是继承自 boost::exception的。

3、在(3)处我们将捕捉到的所有boost::exception异常都绑定上文件名，当然也包括了file_read_error异常。这样 file_read_error异常现在已经绑定了errno和file_name2个异常数据。

4、在(4)处我们将异常重新抛出，供更上层的函数使用。

回到我们一开始的代码，捕捉异常之处，代码现在可能就是这样子：

catch( io_error & e )
{
    std::cerr << "I/O Error!\n";

    if( std::string const * fn=get_error_info(e) )  (1)
        std::cerr << "File name: " << *fn << "\n";

    if( int const * c=get_error_info(e) )
        std::cerr << "OS says: " << strerror(*c) << "\n";
}

1、在(1)处我们通过使用get_error_info函数取出我们想要的异常数据，模板参数即是需要的异常数据的类型

我们也可以使用diagnostic_information函数取得详细的诊断信息：

catch( io_error & e )
{

      diagnostic_information(e);

}

 打印出来的诊断信息，可能是这样子的：

example_io.cpp(83): Throw in function class boost::shared_ptr __cdecl my_fopen(const char *,const char *)
Dynamic exception type: class boost::exception_detail::clone_impl
std::exception::what: example_io error
[struct tag_errno *] = 2, OS says "No such file or directory"
[struct tag_file_name *] = tmp1.txt
[struct tag_function *] = fopen
[struct tag_open_mode *] = rb

结论

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使用boost的异常，可以使得异常与异常数据分离，使得程序正常流程与异常流程不再有更多的依赖。