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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(shí)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(shí)候 c++的try-catch沒什么用

但事實(shí)上，在解決某些問題方面，c++的異常強(qiáng)過你自己打flag 判斷 比如下面這個(gè)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(dāng)狀態(tài)碼返回，傳參留一個(gè)空位接受返回?cái)?shù)據(jù)。

/**
* -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(zhuǎn)移到同一函數(shù)內(nèi)的被標(biāo)記的語句在任何編程語言中，都不建議使用 goto 語句。因?yàn)樗沟贸绦虻目刂屏麟y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(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)來規(guī)避這種錯(cuò)誤

goto 就沒有他的優(yōu)點(diǎn)的嗎？

goto是個(gè)好東西，就是得小心用。

現(xiàn)在的建議是不使用goto，且把goto妖魔化了

確實(shí)可以使用 while for之類的東西來替代goto

但是在有些時(shí)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(shí)候使用goto跳出多級(jí)循環(huán)的便利性，更勝一籌。

不同函數(shù)之間跳轉(zhuǎn)

上述講的goto只能在同一個(gè)函數(shù)內(nèi)進(jìn)行跳轉(zhuǎn)，不能夠跨函數(shù)跳轉(zhuǎn)

setjmp 和 longjmp

setjmp

setjmp()函數(shù)保存關(guān)于調(diào)用環(huán)境的各種信息(通常是堆棧指針、 緩沖區(qū)env中的指令指針，可能是其他寄存器的值和信號(hào)掩碼) 稍后由longjmp()使用。調(diào)用時(shí)，setjmp()返回0。(用man setjmp查看更詳細(xì)的介紹)

創(chuàng)建本地的jmp_buf緩沖區(qū)并且初始化，用于將來跳轉(zhuǎn)回此處。這個(gè)子程序保存程序的調(diào)用環(huán)境于env參數(shù)所指的緩沖區(qū)，env將被longjmp使用。如果是從setjmp直接調(diào)用返回，setjmp返回值為0。如果是從longjmp恢復(fù)的程序調(diào)用環(huán)境返回，setjmp返回非零值。

longjmp

在執(zhí)行l(wèi)ongjmp之時(shí)，傳入一個(gè)保存好的jmp_buf和一個(gè)返回值，程序就會(huì)切換上下文跨函數(shù)的跳轉(zhuǎn)到 之前設(shè)置的setjump處執(zhí)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(jié)果：
>. 01

原理，進(jìn)程是一個(gè)狀態(tài)機(jī)，我們當(dāng)前的執(zhí)行時(shí)刻擁有的狀態(tài)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(dāng)前進(jìn)程的信息在jmp_buf里面，然后，等longjmp調(diào)用時(shí)，再去以保存的時(shí)候的進(jìn)程信息去“切換”掉當(dāng)前的狀態(tài)信息，實(shí)現(xiàn)了跳轉(zhuǎn)執(zhí)行的過程，由于這個(gè)和上下文切換還是有區(qū)別，是切換回去當(dāng)前進(jìn)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(cuò)誤

可以簡單的實(shí)現(xiàn)異常的捕獲和跳轉(zhuǎn)

（還是c++的try-catch更強(qiáng)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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