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C++無try-catch的異常捕獲示例詳解_C 語言

作者：amjieker ? 更新時間： 2023-01-04 編程語言

try-catch

在c++中，我們可以非常方便的使用try catch來捕獲異常

try {
  throw 1;
} catch (int x) {
  cout << "x " << x << endl;
  throw std::runtime_error("exception");
} catch (...) {
  cout << "exception" << endl;
}

你可能有時候 c++的try-catch沒什么用

但事實上，在解決某些問題方面，c++的異常強過你自己打flag 判斷 比如下面這個例子

void dep2() {
  cout << "ok" << endl;
  throw "error";
}
void dep1() {
  dep2();
  cout << "ok call dep2" << endl;
}
void func() {
  dep1();
  cout << "ok call dep1" << endl;
}
signed main() {
  try {
    func();
  } catch (...) {
    cout << "error" << endl;
  }
  return 0;
}

不使用try-catch 可以怎么寫？

pair<int, string> dep2() {
  cout << "ok" << endl;
  return {-1, "error"};
  cout << "ret" << endl;
  return {0, ""};
}
pair<int, string> dep1() {
  auto[ret, err] = dep2();
  if (ret == -1) return {ret, err};
  cout << "ok call dep2" << endl;
  return {0, ""};
}
pair<int, string> func() {
  auto[ret, err] = dep1();
  if (ret == -1) return {ret, err};
  cout << "ok call dep1" << endl;
  return {0, ""};
}
signed main() {
  auto[ret, err] = func();
  if (ret == -1) cout << err << endl;
  return 0;
}

可以看出， try-catch還是可以幫助我們減少一些沒必要的判段和代碼

沒有try-catch的日子

上述是c++的。那么。。。c語言怎么辦呢？ 那么，大抵是這樣的 用返回值來充當狀態碼返回，傳參留一個空位接受返回數據。

/**
* -1 error
*  0 ok
*    other
**/
int func(int parameter, int* ret) {}

goto 是什么？

goto?語句允許把控制無條件轉移到同一函數內的被標記的語句在任何編程語言中，都不建議使用 goto 語句。因為它使得程序的控制流難以跟蹤，使程序難以理解和難以修改。任何使用 goto 語句的程序可以改寫成不需要使用 goto 語句的寫法。E.W.Dijikstra 在1965年提出結構化程序設計來規避這種錯誤

goto 就沒有他的優點的嗎？

goto是個好東西，就是得小心用。

現在的建議是不使用goto，且把goto妖魔化了

確實可以使用 while for之類的東西來替代goto

但是在有些時候，goto還是有一丟丟作用的。

例如：

signed main() {
  for (int i = 1; i <= 1000; i++) {
    for (int j = 1; j <= 1000; j++) {
      for (int k = 1; k <= 1000; k++) {
        if (i == 11 && j == 22 && k == 555)
          goto end;
      }
    }
  }
  end:
  return 0;
}
signed main() {
  bool flag = true;
  for (int i = 1; i <= 1000 && flag; i++) {
    for (int j = 1; j <= 1000 && flag; j++) {
      for (int k = 1; k <= 1000 && flag; k++) {
        if (i == 11 && j == 22 && k == 555)
          flag = false;
      }
    }
  }
  return 0;
}

拋開程序本身不談，有時候使用goto跳出多級循環的便利性，更勝一籌。

不同函數之間跳轉

上述講的goto只能在同一個函數內進行跳轉，不能夠跨函數跳轉

setjmp 和 longjmp

setjmp

setjmp()函數保存關于調用環境的各種信息(通常是堆棧指針、 緩沖區env中的指令指針，可能是其他寄存器的值和信號掩碼) 稍后由longjmp()使用。調用時，setjmp()返回0。(用man setjmp查看更詳細的介紹)

創建本地的jmp_buf緩沖區并且初始化，用于將來跳轉回此處。這個子程序保存程序的調用環境于env參數所指的緩沖區，env將被longjmp使用。如果是從setjmp直接調用返回，setjmp返回值為0。如果是從longjmp恢復的程序調用環境返回，setjmp返回非零值。

longjmp

在執行longjmp之時，傳入一個保存好的jmp_buf和一個返回值，程序就會切換上下文跨函數的跳轉到 之前設置的setjump處執行。

例子

jmp_buf env;
signed main() {
  int stat = 0;
  if ((stat = setjmp(env)) == 1) {
    printf("1");
    return 1;
  }
  printf("0");
  longjmp(env, 1);
  return 0;
}
// 結果：
>. 01

原理，進程是一個狀態機，我們當前的執行時刻擁有的狀態有 寄存器的值，pc指針，堆棧信息等。 和上下文切換一樣，我們可以保存一下當前進程的信息在jmp_buf里面，然后，等longjmp調用時，再去以保存的時候的進程信息去“切換”掉當前的狀態信息，實現了跳轉執行的過程，由于這個和上下文切換還是有區別，是切換回去當前進程。所以保存一下必要的寄存器值就可以了。

無try-catch的異常捕獲

利用宏替換和switch來匹配錯誤

可以簡單的實現異常的捕獲和跳轉

（還是c++的try-catch更強大）

#include <bits/stdc++.h>
#include <setjmp.h>
struct EXP {
  jmp_buf buf;
  int stat;
};
#define BEGIN_EXP(exp) switch (setjmp(exp.buf))
#define TRY(body) case 0: body break;
#define CATCH(exp, body) case exp: body break;
#define THROW(exp, data) longjmp(exp.buf, data)
int main() {
  EXP exp;
  BEGIN_EXP(exp) {
    TRY({
      std::cout << " data" << std::endl;
      THROW(exp, 1);
    })
    CATCH(1, {
      std::cout << "error 1" << std::endl;
      THROW(exp, 2);
    })
    CATCH(2, {
      std::cout << "error 2" << std::endl;
      THROW(exp, 3);
    })
    CATCH(3, {
      std::cout << "error 2" << std::endl;
    })
  }
  return 0;
}

原文鏈接：https://juejin.cn/post/7133842387767394317

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