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引言
异常处理是C++编程中处理运行时错误的关键机制。它通过 try、catch 和 throw 关键字提供了一种强大的方法来处理程序执行中可能出现的异常情况。了解如何有效地使用这些机制对于编写健壮且可维护的程序至关重要。

1. 基本异常处理

在C++中，try 块用于包围可能发生错误的代码段，而 catch 块则用于捕获并处理抛出的异常。

#include <iostream>int main() {try {// 可能抛出异常的代码throw std::runtime_error("An error occurred");} catch (conststd::runtime_error &e) {// 捕获并处理异常std::cout << "Caught an exception: " << e.what() << std::endl;}return 0;
}

这个示例演示了如何使用 try 和 catch 来处理 std::runtime_error 类型的异常。

2. 多个异常处理

我们可以通过设置多个 catch 块来捕获和处理不同类型的异常，从而使异常处理更加具体和有针对性。

#include <iostream>int main() {try {// 可能抛出多种类型的异常throw 20;  // 这里以整数作为异常抛出} catch (const std::runtime_error &e) {std::cout << "Caught a runtime error: " << e.what() << std::endl;} catch (int e) {std::cout << "Caught an integer: " << e << std::endl;}return 0;
}

在这个例子中，根据抛出异常的类型，不同的 catch 块将被执行。

3. 标准异常

C++标准库中提供了多种标准异常类型，如 std::runtime_error、std::out_of_range 等，这些都是从 std::exception 类派生而来。

#include <iostream>
#include <vector>int main() {std::vector<int> vec = {1, 2, 3};try {std::cout << vec.at(10) << std::endl;  // 尝试访问不存在的元素} catch (const std::out_of_range &e) {std::cout << "Out of Range error: " << e.what() << std::endl;}return 0;
}

这个例子中，我们展示了如何捕获 std::out_of_range 异常，这是在访问超出 vector 范围时抛出的。

结语
异常处理为C++程序提供了一种安全处理错误和异常的机制。通过使用 try、catch 和 throw，程序员可以编写更加健壮和可维护的代码。重要的是要合理使用异常处理，避免滥用，并确保异常被正确和高效地处理。