Throwing exceptions

Выбрасывание исключения передает управление обработчику .

Исключение может быть выброшено из throw выражений , следующие контексты также могут выбрасывать исключения:

• функции выделения памяти
• dynamic_cast
• typeid
• new выражения
• стандартная библиотека функции

Объект исключения

Выбрасывание исключения инициализирует объект с динамическим storage duration , называемый exception object .

Если тип объекта исключения будет одним из следующих типов, программа является некорректной:

• тип неполного типа
• тип абстрактного класса
• указатель на неполный тип, отличный от (возможно cv-квалифицированного) void

Конструирование и уничтожение объектов исключений

Учитывая тип объекта исключения как T :

• Пусть obj будет lvalue типа const T , тогда копирующая инициализация объекта типа T из obj должна быть корректной.
• Если T является классом:

• Выбранный конструктор является odr-используемым .
• Деструктор T является потенциально вызываемым .

Память для объекта исключения выделяется неопределённым образом. Единственная гарантия заключается в том, что хранилище никогда не будет выделено глобальными функциями выделения памяти .

Если обработчик завершается посредством повторного возбуждения , управление передается другому обработчику для того же объекта исключения. В этом случае объект исключения не уничтожается.

throw выражения

Когда выбрасывается новое исключение, его объект исключения определяется следующим образом:

1. Стандартные преобразования array-to-pointer и function-to-pointer применяются к expression .
2. Пусть ex будет результатом преобразования:

• Тип объекта исключения определяется путем удаления всех cv-квалификаторов верхнего уровня из типа ex .
• Объект исключения copy-initialized из ex .

Если программа пытается повторно выбросить исключение, когда в данный момент не обрабатывается ни одного исключения, std::terminate будет вызван. В противном случае исключение реактивируется с существующим объектом исключения (новый объект исключения не создаётся), и исключение больше не считается перехваченным.

try
{
    // выбрасываем новое исключение 123
    throw 123;
}
catch (...) // перехватываем все исключения
{
    // обрабатываем (частично) исключение 123
    throw; // передаем исключение другому обработчику
}

Раскрутка стека

После того как объект исключения создан, поток управления движется в обратном направлении (вверх по стеку вызовов), пока не достигнет начала try блока , после чего параметры всех связанных обработчиков сравниваются, в порядке их объявления, с типом объекта исключения для поиска соответствия . Если соответствие не найдено, поток управления продолжает раскрутку стека до следующего try блока, и так далее. Если соответствие найдено, поток управления переходит к соответствующему обработчику.

По мере поднятия потока управления по стеку вызовов, деструкторы вызываются для всех объектов с автоматической продолжительностью хранения , которые были созданы, но еще не уничтожены, с момента входа в соответствующий try блок, в обратном порядке завершения их конструкторов. Если исключение выбрасывается из деструктора локальной переменной или временного объекта, используемого в return выражении, также вызывается деструктор для объекта, возвращаемого из функции.

Если исключение выбрасывается из конструктора или (редко) из деструктора объекта (независимо от продолжительности хранения объекта), деструкторы вызываются для всех полностью сконструированных нестатических невариантных членов и базовых классов в обратном порядке завершения их конструкторов. Вариантные члены union-like классов уничтожаются только в случае раскрутки стека из конструктора, и если активный член изменился между инициализацией и уничтожением, поведение не определено.

Если исключение выбрасывается из конструктора, который вызывается new-expression , вызывается соответствующая deallocation function , если она доступна.

Этот процесс называется stack unwinding .

Если любая функция, вызываемая непосредственно механизмом раскрутки стека, после инициализации объекта исключения и до начала обработчика исключения, завершается с исключением, std::terminate вызывается. К таким функциям относятся деструкторы объектов с автоматической продолжительностью хранения, чьи области видимости покидаются, и конструктор копирования объекта исключения, который вызывается (если не исключен ) для инициализации аргументов перехвата по значению.

Если исключение было выброшено и не перехвачено, включая исключения, покидающие начальную функцию std::thread , функцию main, а также конструктор или деструктор любых статических или thread-local объектов, то std::terminate вызывается. Определяется реализацией, происходит ли какое-либо раскручивание стека для неперехваченных исключений.

Примечания

При повторном возбуждении исключений необходимо использовать вторую форму, чтобы избежать срезки объектов в (типичном) случае, когда объекты исключений используют наследование:

try
{
    std::string("abc").substr(10); // выбрасывает std::out_of_range
}
catch (const std::exception& e)
{
    std::cout << e.what() << '\n';
//  throw e; // копирующая инициализация нового объекта исключения типа std::exception
    throw;   // повторно выбрасывает объект исключения типа std::out_of_range
}

Выражение throw классифицируется как prvalue выражение типа void . Как и любое другое выражение, оно может быть подвыражением в другом выражении, чаще всего в условном операторе :

double f(double d)
{
    return d > 1e7 ? throw std::overflow_error("too big") : d;
}
int main()
{
    try
    {
        std::cout << f(1e10) << '\n';
    }
    catch (const std::overflow_error& e)
    {
        std::cout << e.what() << '\n';
    }
}

Ключевые слова

throw

Пример

#include <iostream>
#include <stdexcept>
struct A
{
    int n;
    A(int n = 0): n(n) { std::cout << "A(" << n << ") constructed successfully\n"; }
    ~A() { std::cout << "A(" << n << ") destroyed\n"; }
};
int foo()
{
    throw std::runtime_error("error");
}
struct B
{
    A a1, a2, a3;
    B() try : a1(1), a2(foo()), a3(3)
    {
        std::cout << "B constructed successfully\n";
    }
    catch(...)
    {
        std::cout << "B::B() exiting with exception\n";
    }
    ~B() { std::cout << "B destroyed\n"; }
};
struct C : A, B
{
    C() try
    {
        std::cout << "C::C() completed successfully\n";
    }
    catch(...)
    {
        std::cout << "C::C() exiting with exception\n";
    }
    ~C() { std::cout << "C destroyed\n"; }
};
int main () try
{
    // создает базовый подобъект A
    // создает член a1 класса B
    // не удается создать член a2 класса B
    // раскрутка стека уничтожает член a1 класса B
    // раскрутка стека уничтожает базовый подобъект A
    C c;
}
catch (const std::exception& e)
{
    std::cout << "main() failed to create C with: " << e.what();
}

A(0) constructed successfully
A(1) constructed successfully
A(1) destroyed
B::B() exiting with exception
A(0) destroyed
C::C() exiting with exception
main() failed to create C with: error

Отчеты о дефектах

Следующие отчеты об изменениях поведения, влияющие на дефекты, были применены задним числом к ранее опубликованным стандартам C++.

Ссылки

Смотрите также

• copy elision
• try блок
• обработчик
• noexcept спецификатор
• Обработка исключений