一、try catch机制介绍

在C++中，异常是一种处理错误或者不正常情况的一种机制。异常通常是指函数在执行期间发生的问题。通常有三种类型的异常：硬件异常、操作系统异常或编程异常。由于硬件错误和操作系统错误通常不是由程序引起的，所以我们着重讨论编程异常。

try-catch语句块是处理异常的一种方式。在try语句块中，程序运行正常，当发生异常时就跳转到catch语句块中，执行相应的代码来处理异常。异常被抛出时，系统开始在当前函数的调用栈中查找能够处理它的catch语句块。

当异常不被catch语句块处理时，程序会终止其执行并输出相关错误信息。

二、try catch机制使用例子

#include 
using namespace std;

int main()
{
   int x = -1;

   try
   {
      cout << "Before try" << endl;
      if (x < 0)
      {
         throw x;
         cout << "After throw" << endl;
      }
   }
   catch (int x )
   {
      cout << "Caught Exception" << endl;
   }

   cout << "After catch" << endl;

   return 0;
}

    

在这个例子中，当x小于0时，抛出x这个异常。catch语句块可以捕获到这个异常并处理它。如果没有try-catch语句块，程序将会终止执行。

三、try catch机制和函数

try-catch语句块在函数中也是很常见的。在函数中使用try-catch语句块，可以在发生异常时将相关代码统一处理。

#include 
using namespace std;

void func(int x)
{
   if(x == 0)
   {
      throw "value of x is zero.";
   }
}

int main()
{
   try
   {
      func(0);
   }
   catch(const char* msg)
   {
      cout << "Exception caught : " << msg << endl;
   }

   return 0;
}

    

在这个例子中，当func函数的参数为0时，抛出一个字符串类型的异常。在主函数中，使用try-catch语句块捕获这个异常并输出相关错误信息。这样就能够方便地处理异常。

四、try catch机制和类

类也可以使用try-catch语句块，将异常处理在类中。

#include 
using namespace std;

class DividendZeroException: public exception
{
   virtual const char* what() const throw()
   {
      return "Dividend is zero.";
   }
};

class Divide
{
   int a, b;

   public:
      void setValues(int x, int y)
      {
         a = x;
         if(y == 0)
         {
            throw DividendZeroException();
         }
         b = y;
      }
      int calculate()
      {
         return a/b;
      }
};

int main()
{
   Divide div;

   try
   {
      div.setValues(10, 0);
      cout << div.calculate() << endl;
   }
   catch(DividendZeroException& e)
   {
      cout << "Exception caught : " << e.what() << endl;
   }

   return 0;
}

    

在这个例子中，首先定义了一个抛出异常的类DividendZeroException。在Divide类中，如果除数为0，则抛出这个异常。在主函数中，使用try-catch语句块捕获异常并输出相关错误信息。通过这个例子能够看出，使用类处理异常可以使代码更加简洁明了。

五、异常的设计和处理应该如何考虑

在使用try-catch机制时，异常的设计和处理非常重要。以下是几点应该考虑的因素

1、异常应该用于处理预料之外的情况，而不是代替控制流语句的使用。

2、异常应该尽可能地精细化，分类明确。

3、在设计异常的时候，需要考虑异常的提示信息，让程序员能够便于分类和定位异常。

4、在使用try-catch语句块时，要充分考虑异常的处理和程序的性能。

总结

try catch机制是C++中非常重要的一种异常处理方式。通过使用try-catch语句块，程序员可以捕获和处理预料之外的情况，并且能够统一处理异常。在使用try-catch机制时，需要注意异常的设计和处理，充分考虑程序的性能和异常处理的分类和明确化。