C++ 例外処理:Try、Catch、throw の例

C++ の例外処理とは?

C++ での例外処理は、実行時エラーなどの予期しない状況を処理する方法を提供します。そのため、予期しない状況が発生するたびに、プログラム制御はハンドラーと呼ばれる特別な関数に移されます。

例外をキャッチするには、コードの一部のセクションを例外検査の下に置きます。コードのセクションは、try-catch ブロック内に配置されます。

コードのそのセクション内で例外的な状況が発生すると、例外がスローされます。次に、例外ハンドラがプログラムの制御を引き継ぎます。

例外的な状況が発生しない場合、コードは正常に実行されます。ハンドラーは無視されます。

この C++ チュートリアルでは、次のことを学びます:

C++ の例外処理とは?
例外処理を行う理由
例外処理キーワード
構文:
C++ 標準例外
ユーザー定義の例外

例外処理を行う理由

C++ で例外処理を使用する理由は次のとおりです。

エラー処理コードを通常のコードから分離します。コードが読みやすくなり、保守が容易になります。
関数は、選択した例外を処理できます。関数が多くの例外をスローしたとしても、一部しか処理しません。キャッチされなかった例外は呼び出し元が処理します。

例外処理キーワード

C++ での例外処理は、次の 3 つのキーワードを中心に展開されます。

投げる – プログラムで問題が発生すると、例外がスローされます。 throw キーワードは、プログラムがスローを実行するのに役立ちます。
キャッチ – プログラムは、例外ハンドラーを使用して例外をキャッチします。問題を処理する必要があるプログラムのセクションに追加されます。これは catch キーワードを使用して行われます。
やってみる – try ブロックは、特定の例外がアクティブ化されるコードブロックを識別します。その後に 1 つ以上の catch ブロックが続く必要があります。

コードブロックで例外が発生するとします。例外は、try および catch キーワードを使用するメソッドによってキャッチされます。 try/catch ブロックは、例外をスローする可能性のあるコードを囲む必要があります。このようなコードは、保護されたコードとして知られています。

構文:

try/catch は次の構文を取ります:

try {
   // the protected code
} catch( Exception_Name exception1 ) {
   // catch block
} catch( Exception_Name exception2 ) {
   // catch block
} catch( Exception_Name exceptionN ) {
   // catch block
}

try ステートメントは 1 つですが、多くの catch ステートメントを使用できます。
ExceptionName は、キャッチされる例外の名前です。
exception1、exception2、および exceptionN は、例外を参照するために定義した名前です。

例 1:

#include<iostream>
#include<vector>
using namespace std;

int main() {
	vector<int> vec;
	vec.push_back(0);	
	vec.push_back(1);	
	// access the third element, which doesn't exist
	try
	{
		vec.at(2);		
	}
	catch (exception& ex)
	{
		cout << "Exception occurred!" << endl;
	}
	return 0;
}

出力:

コードのスクリーンショットは次のとおりです:

コードの説明:

<オール>

iostream ヘッダーファイルをプログラムにインクルードして、その関数を使用します。

ベクトルヘッダーファイルをプログラムにインクルードして、その関数を使用します。

プログラム内の std 名前空間を呼び出さずにそのクラスに含めます。

main() 関数を呼び出します。プログラムロジックは、その本体内に追加する必要があります。

整数データを格納する vec という名前のベクトルを作成します。

vec という名前のベクトルに要素 0 を追加します。

vec という名前のベクトルに要素 1 を追加します。

コメント。 C++ コンパイラによってスキップされます。

try ステートメントを使用して例外をキャッチします。 { は、try/catch ブロックの本体の開始を示します。ボディ内に追加されたコードは、保護されたコードになります。

vec という名前のベクトルのインデックス 2 (3 番目の要素) に格納されている要素へのアクセスを試みます。この要素は存在しません。

try/catch ブロックの本体の終わり。

例外をキャッチします。返されたエラーメッセージは変数 ex に格納されます。

例外がキャッチされた場合、コンソールにメッセージを出力します。

catch ブロックの本体の終わり。

プログラムは、実行が成功したときに値を返す必要があります。

main() 関数本体の終わり。

例 2:

#include <iostream>
using namespace std;
double zeroDivision(int x, int y) {

	if (y == 0) {
		throw "Division by Zero!";
	}
	return (x / y);
}

int main() {
	int a = 11;
	int b = 0;
	double c = 0;

	try {
		c = zeroDivision(a, b);
		cout << c << endl;
	}
	catch (const char* message) {
		cerr << message << endl;
	}
	return 0;
}

出力:

コードのスクリーンショットは次のとおりです:

コードの説明:

<オール>

iostream ヘッダーファイルをプログラムにインクルードして、その関数を使用します。

プログラム内の std 名前空間を呼び出さずにそのクラスに含めます。

2 つの整数引数 x と y を取る zeroDivision という名前の関数を作成します。関数は double の結果を返す必要があります。

if ステートメントを使用して、可変引数 y の値が 0 かどうかを確認します。{ は、if 本体の開始を示します。

y が 0 の場合に返される/スローされるメッセージ。

if ステートメントの本文の終わり。

zeroDivision 関数は x/y の値を返す必要があります。

zeroDivision 関数の本体の終わり。

main() メソッドを呼び出します。 { は、このメソッドの開始を示します。

整数変数を宣言し、それに値 11 を割り当てます。

整数変数 b を宣言し、それに値 0 を割り当てます。

double 変数 c を宣言し、それに値 0 を割り当てます。

zeroDivision 関数を呼び出し、引数 a と b、つまり 11 と 0 を渡します。この操作の結果は、変数 c に格納されます。

変数 c の値をコンソールに出力します。

try/catch ブロックの本体の終わり。

例外をキャッチします。返されたエラーメッセージは変数 message に格納されます。

返されたエラーメッセージをコンソールに出力します。

catch ブロックの本体の終わり。

プログラムは、実行が成功したときに値を返す必要があります。

main() 関数本体の終わり。

C++ 標準例外

C++ には、クラスで定義された標準例外のリストが付属しています。これらについて以下に説明します:

例外説明 std::exceptionこれは例外であり、すべての標準 C++ 例外の親クラスです。std::bad_allocこの例外は、新しいキーワードによってスローされます。std::bad_castこれは、dynamic_cast によってスローされる例外です。std::bad_exception予期しない例外を処理するための便利なデバイスです。 C++ プログラムの std::bad_typeidtypeid によってスローされる例外。std::logic_errorこの例外は、理論的にはコードを読み取ることで検出可能です。std::domain_errorこれは、数学的に無効なドメインを使用した後にスローされる例外です。std::invalid_argument無効な引数を使用したためにスローされる例外です。 .std::length_error 大きな std::string を作成した後にスローされる例外.std::out_of_range at メソッドによってスローされる.std::runtime_errorこれは、コードを読み取ることによって検出できない例外です.std::overflow_errorこの例外は、発生後にスローされますstd::range_errorこの例外は、範囲外の値を格納しようとするとスローされます。std::underflow_error m の発生後にスローされる例外数学的なアンダーフロー。

ユーザー定義の例外

C++ std::exception クラスを使用すると、例外としてスローできるオブジェクトを定義できます。このクラスはヘッダーで定義されています。このクラスは、what という名前の仮想メンバー関数を提供します。

この関数は、char * 型のヌル終了文字シーケンスを返します。派生クラスで上書きして、例外の説明を付けることができます。

例:

#include <iostream>
#include <exception>
using namespace std;

class newException : public exception
{
	virtual const char* what() const throw()
	{
		return "newException occurred";
	}
} newex;

int main() {

	try {
		throw newex;
		}
	catch (exception& ex) {
		cout << ex.what() << '\n';
	}
	return 0;	
}

出力: