section17 tools for large programs_异常处理

    异常处理对于大型程序，或需长期运行的程序（交换机，路由器上的）是必不可少的，后者很大比例上的程序需要异常控制。当程序遇到自己处理不了的问题如内存边界、错误输入等，我们需要改变程序的执行流，中止正在执行的函数，转向能够对这些错误进行处理的地方。
简单地看，异常处理包括两部分：
1.throw 语句，发现错误的地方通过throw语句抛出相应的异常。
2.try 块，处理异常的部分，以关键字try 开头，后面跟着一个或多个 catch语句（通常也叫异常处理函数 handler）.
3.能被抛出的异常类，由系统库定义提供，在throw语句和catch语句之间传递错误的信息。
一个简单的异常程序

#include <iostream>
#include <stdexcept>
using namespace std;

int main(void) {
    try{
        cout<<"start in try\n";
        throw runtime_error("this is an error\n");
        cout<<"end in try\n";
    }
    catch(runtime_error e){
        cout<<e.what();
    }

    cout<<"end in main\n";
    return EXIT_SUCCESS;
}

在try块中我们用throw出一个runtime_error异常，这是c++标准异常之一，使用它需引入头文件stdexcept。接下来的catch语句我们对其进行捕获，调用其的what函数输出其异常信息，即在throw语句出创建该异常时的字符串参数。
异常程序需要特别注意的地方是如果程序跑出了异常，则中止当前执行，直接转到相应的catch处进行处理，处理完后并不返回原抛出异常处，而是接着该catch语句顺序往下执行，有些类似switch语句，所以我们看到程序并没有输出try块中throw语句后面的“end in try”。

注 意抛出异常在正常程序中是有条件的，程序可能在遇到第一个异常时已经执行了很多try块，try块中还可以调用含有try块的函数。遇到异常时，搜索 catch语句的顺序是抛出异常的当前函数，没有则中止当前函数，返回调用其的函数寻找，如此下去。如果到最后也没有找到合适的catch语句，程序会转 向一个库函数（library function）terminate，其在头文件exception中定义，具体执行过程和平台有关，通常是终止退出（abort）当前程序。

c++中的异常类：
1.头文件exception定义了最基本的异常类exception，它也是异常类体系结构中的基类。
2.stdexcept头文件定义常见的异常，除上面的runtime_error,还有logic_error,以及它们的一些派生类
3.new头文件中定义了bad_alloc异常，当new无法申请到内存时抛出这个异常。
4.type_info头文件定义了bad_cast异常，当用dynamic_cast进行类型转换失败时抛出此异常。

exception,bad_alloc,bad_cast只有默认的构造函数，其它异常也只有一个带一个string参数的构造函数，用以说明该异常的信息。
异常类也只有一个操作，虚函数what，返回c语言类型char *,指向构造函数所接收的string内容。

我们自己也可以定义异常，可以是任何类的对象（object of any type）,前提是该对象可以作为非引用形式的实参，也就是该对象需要能够被复制。
数组与函数最好不要成为异常，和函数调用类似，抛出一个数组，它被转换为指向其首元素的指针，同样，抛出的函数被转换为指向其的函数指针。
前面提到，throw语句抛出异常后，执行流要跳转去寻找相应的catch语句，当前域的局部变量所占的内存就会被释放，所以如果抛出的是指针的话，等到catch语句需要它进行相应处理时，其所指向的东西很可能已经不可知。
故通常在throw语句中创建一个异常对象，并将其抛出，该对象被传递给相应的catch语句（有的话），在处理完该异常后被析构回收。事实上，异常对象通过拷贝throw语句的结果被创建，所以这个结果必须是能被拷贝的类型。
这种形式的抛异常简单明了，因为抛出的是具体对象，根据其静态类型，就可以知道是何种异常。

如 果通过解除指针引用的形式抛异常，尤其是基类型的指针此时正指向派生类的对象，那么抛出的异常由该指针的静态类型决定，也就是抛出的是基类型异常，派生类 部分被slice down。最好不通过此种形式抛异常，不好理解不说，还要确保在相应catch语句出，该指针指向的对象仍然存在。