一、說明

以下庫支持錯誤處理。

• Boost.System 提供類來描述和識別錯誤。自 C++11 以來，這些類已成為標準庫的一部分。
• Boost.Exception 使得在拋出異常后附加數據成為可能。

二、關于 Boost.System庫

Boost.System

Boost.System 是一個庫，本質上定義了四個類來識別錯誤。所有四個類都已添加到 C++11 的標準庫中。如果您的開發環境支持 C++11，則無需使用 Boost.System。然而，由于許多 Boost 庫使用 Boost.System，您可能會通過其他庫遇到 Boost.System。

boost::system::error_code 是 Boost.System 中最基本的類；它表示特定于操作系統的錯誤。因為操作系統通常會枚舉錯誤，所以 boost::system::error_code 將錯誤代碼保存在一個 int 類型的變量中。示例 55.1 說明了如何使用此類。

示例 55.1。使用 boost::system::error_code

#include <boost/system/error_code.hpp>
#include <iostream>
using namespace boost::system;
void fail(error_code &ec)
{
  ec = errc::make_error_code(errc::not_supported);
}
int main()
{
  error_code ec;
  fail(ec);
  std::cout << ec.value() << '\n';
}

Example55.1

示例 55.1 定義了用于返回錯誤的函數 fail()。為了讓調用者檢測 fail() 是否失敗，boost::system::error_code 類型的對象通過引用傳遞。 Boost 庫提供的許??多函數都像這樣使用 boost::system::error_code。例如，Boost.Asio 提供函數 boost::asio::ip::host_name()，您可以將類型為 boost::system::error_code 的對象傳遞給該函數。

Boost.System 在命名空間 boost::system::errc 中定義了許多錯誤代碼。示例 55.1 將錯誤代碼 boost::system::errc::not_supported 分配給 ec。因為 boost::system::errc::not_supported 是一個數字，而 ec 是 boost::system::error_code 類型的對象，所以函數 boost::system::errc::make_error_code() 被調用。此函數使用相應的錯誤代碼創建一個類型為 boost::system::error_code 的對象。

在 main() 中，value() 在 ec 上被調用。此成員函數返回存儲在對象中的錯誤代碼。

默認情況下，0 表示沒有錯誤。每隔一個數字表示一個錯誤。錯誤代碼值取決于操作系統。有關錯誤代碼的說明，請參閱操作系統的文檔。

除了 value() 之外，boost::system::error_code 還提供了成員函數 category()，它返回一個 boost::system::error_category 類型的對象。

錯誤代碼只是數值。雖然 Microsoft 等操作系統制造商能夠保證系統錯誤代碼的唯一性，但應用程序開發人員幾乎不可能在所有現有應用程序中保持錯誤代碼的唯一性。這將需要一個中央數據庫，其中包含來自世界各地所有軟件開發人員的錯誤代碼，以避免為不同的錯誤重復使用相同的代碼。因為這是不切實際的，所以存在錯誤類別。

boost::system::error_code 類型的錯誤代碼屬于可以使用成員函數 category() 檢索的類別。使用 boost::system::errc::make_error_code() 創建的錯誤自動屬于通用類別。如果錯誤未明確分配給另一個類別，則這是錯誤所屬的類別。

示例 55.2。使用 boost::system::error_category

#include <boost/system/error_code.hpp>
#include <iostream>
using namespace boost::system;
void fail(error_code &ec)
{
  ec = errc::make_error_code(errc::not_supported);
}
int main()
{
  error_code ec;
  fail(ec);
  std::cout << ec.value() << '\n';
  std::cout << ec.category().name() << '\n';
}

如示例 55.2 所示，category() 返回錯誤的類別。這是一個類型為 boost::system::error_category 的對象。只有幾個成員函數。例如，name() 檢索類別的名稱。示例 55.2 將泛型寫入標準輸出。

您還可以使用獨立函數 boost::system::generic_category() 來訪問通用類別。

Boost.System 提供了第二類。如果您調用獨立函數 boost::system::system_category()，您將獲得對系統類別的引用。如果您將類別的名稱寫入標準輸出，則會顯示系統。

錯誤由錯誤代碼和錯誤類別唯一標識。因為錯誤代碼只需要在一個類別中是唯一的，所以只要您想要定義特定于您的程序的錯誤代碼，就應該創建一個新類別。這使得使用不干擾其他開發人員的錯誤代碼的錯誤代碼成為可能。

示例 55.3。創建錯誤類別

#include <boost/system/error_code.hpp>
#include <string>
#include <iostream>
class application_category :
  public boost::system::error_category
{
public:
  const char *name() const noexcept { return "my app"; }
  std::string message(int ev) const { return "error message"; }
};
application_category cat;
int main()
{
  boost::system::error_code ec{129, cat};
  std::cout << ec.value() << '\n';
  std::cout << ec.category().name() << '\n';
}

通過創建從 boost::system::error_category 派生的類來定義新的錯誤類別。這需要您定義各種成員函數。至少必須提供成員函數 name() 和 message()，因為它們在 boost::system::error_category 中被定義為純虛擬成員函數。對于其他成員函數，如果需要，可以覆蓋默認行為。

name() 返回錯誤類別的名稱，而 message() 用于檢索特定錯誤代碼的錯誤描述。與示例 55.3 不同，通常評估參數 ev 以返回基于錯誤代碼的描述。

新創建的錯誤類別類型的對象可用于初始化錯誤代碼。示例 55.3 使用新類別 application_category 定義錯誤代碼 ec。因此，錯誤代碼 129 不再是一般錯誤；相反，它的含義由新錯誤類別的開發人員定義。

注意

要使用 Visual C++ 2013 編譯示例 55.3，請刪除關鍵字 noexcept。此版本的 Microsoft 編譯器不支持 noexcept。

boost::system::error_code 提供了一個名為 default_error_condition() 的成員函數，它返回一個類型為 boost::system::error_condition 的對象。 boost::system::error_condition 的接口幾乎與 boost::system::error_code 的接口相同。唯一的區別是成員函數 default_error_condition()，它僅由 boost::system::error_code 提供。

示例 55.4。使用 boost::system::error_condition

#include <boost/system/error_code.hpp>
#include <iostream>
using namespace boost::system;
void fail(error_code &ec)
{
  ec = errc::make_error_code(errc::not_supported);
}
int main()
{
  error_code ec;
  fail(ec);
  boost::system::error_condition ecnd = ec.default_error_condition();
  std::cout << ecnd.value() << '\n';
  std::cout << ecnd.category().name() << '\n';
}

boost::system::error_condition 就像 boost::system::error_code 一樣使用。這就是為什么可以為類型為 boost::system::error_condition 的對象調用成員函數 value() 和 category() 的原因，如示例 55.4 所示。

類 boost::system::error_code 用于與平臺相關的錯誤代碼，而 boost::system::error_condition 用于訪問與平臺無關的錯誤代碼。成員函數 default_error_condition() 將依賴于平臺的錯誤代碼轉換為類型為 boost::system::error_condition 的平臺無關錯誤代碼。

您可以使用 boost::system::error_condition 來識別與平臺無關的錯誤。例如，此類錯誤可能是對不存在文件的訪問失敗。雖然操作系統可能提供不同的接口來訪問文件并可能返回不同的錯誤代碼，但嘗試訪問不存在的文件在所有操作系統上都是錯誤的。從操作系統特定接口返回的錯誤代碼存儲在 boost::system::error_code 中。描述訪問不存在文件失敗的錯誤代碼存儲在 boost::system::error_condition 中。

Boost.System 提供的最后一個類是 boost::system::system_error，它派生自 std::runtime_error。它可用于在異常中傳輸類型為 boost::system::error_code 的錯誤代碼。

示例 55.5。使用 boost::system::system_error

#include <boost/system/error_code.hpp>
#include <boost/system/system_error.hpp>
#include <iostream>
using namespace boost::system;
void fail()
{
  throw system_error{errc::make_error_code(errc::not_supported)};
}
int main()
{
  try
  {
    fail();
  }
  catch (system_error &e)
  {
    error_code ec = e.code();
    std::cerr << ec.value() << '\n';
    std::cerr << ec.category().name() << '\n';
  }
}

在示例 55.5 中，獨立函數 fail() 已更改為在出現錯誤時拋出類型為 boost::system::system_error 的異常。此異常可以傳輸類型為 boost::system::error_code 的錯誤代碼。異常在 main() 中捕獲，它將錯誤代碼和錯誤類別寫入標準錯誤。函數 boost::asio::ip::host_name() 的第二個變體就像這樣工作。