C++这个C语言运行错误是怎么回事什么意思？

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2022-11-05 04:18 标签： C语言运行错误是怎么回事

许多入门程序员往往不能正确地认识错误码与异常的异同，导致他们经常会有一些错误的认知，这些认知阻碍了他们进一步了解异常。而异常是C++标准委员会推荐的错误处理机制，不了解异常，很大程度上意味着你并不了解现代C++。

本文旨在向大家阐明，错误码与异常本质上是一样的东西，都是为了处理错误，只不过是具体写法上有所不同。

错误处理与恢复是什么意思

首先，我们先广义地来看问题。我们的问题是什么？我们的问题是，当我们的程序执行到某个函数时，这个函数无法完成它所承诺的功能，即，此函数遇到了一个错误。这个错误导致我们无法完成我们想做的事情。

此时，为了保证我们的程序可以继续正常运行，我们需要从这个错误中恢复。所谓恢复意味着：

  • 将程序恢复到一个可预期的状态

同时，我们需要对这个错误情况进行处理：

  • 尝试重试或者使用其他fallback方法
  • 向上报告：如果以上方法都不可取，说明，当前函数并无法对此错误进行处理，我们需要将此错误向上报告，直到有人可以处理此错误

需要注意地是，如果函数f出现了错误，无法完成其所承诺的功能，f的调用者，以及调用者的调用者，一直到某一层调用栈，都会无法完成其所承诺的功能，也即，调用栈的每一层，都需要对此错误进行恢复。但是，如果某一层调用栈，无资源泄漏，也没有破坏程序不变式，错误可以透明地向上报告，不需要额外的恢复动作。

另一方面，当错误传递到某一层函数时，如果此函数的功能并未由于此错误受到影响，或者此错误是此函数预期的，那么，错误传递可以到此为止，我们可以在这一层，将错误消化掉，也即，此错误已经被处理完成。例子如：http服务器的请求循环中，如果某个请求处理失败，请求循环直接返回用户返回一个错误消息即可，如http 404。

当函数遇到一个错误时，我们需要描述此错误，描述此错误的对象，即为错误对象，常见的例子如：

我们会通过这个错误对象来报告我们的错误，并尝试将错误对象向调用者不断传递，直到某个调用者能够处理这个错误。

从错误对象角度来说，错误码与异常对象没有本质的区别，大家可以简单认为，一个错误码，对应一个异常类。错误码用某个值，表示某类错误；异常用某个类，表示某类错误：

异常对象相较于错误码的优点在于：

  • 异常对象可以携带更多的信息，比如，file_not_found_error异常对象，可以携带具体的找不到的文件名，而错误码ENOTFOUND则不能。
    • network_error，然后统一处理。如果想特别处理connection_failed，可以额外catch此异常类。而错误码则需要对所有错误情况一一判断。

异常对象的缺点也是有的，但是对能够认识到异常对象的缺点的大佬，应该已经不需要看我的文章了。

当函数执行遇到错误，使之不能完成承诺的功能时，大多数情况下，我们需要终止此函数的执行，但是终止之前，我们需要保证：

  • 程序恢复到一个正常的状态（因为函数执行过程中，或者已经修改了程序的状态，导致程序处于一个中间状态）

因此，我们通过在遇到错误后，执行一些代码，来让程序从错误中恢复。

为了恢复程序的invariant，通常，出错时我们需要手动处理。

// 恢复程序不变式，并让错误向上报告 // 恢复不变式，并将错误向上报告

其他语言中，经常使用错误处理来管理资源，从而保证错误出现时无资源泄漏。C++中，会使用专门的机制RAII来管理资源，保证资源不会泄漏。因此，在C++中，只要正确使用了RAII，无论使用错误码，还是使用异常处理，都不需要考虑资源泄漏的问题。

// 直接将错误向上传递即可，打开的文件由File_handle管理，会自动释放的，不用担心资源泄漏 // 如果出错了，直接让异常对象自动向上抛就行子，打开的文件会自动释放，不用担心资源泄漏

函数从错误中恢复后，需要决定，是在本地将错误处理掉，还是上报。显然，当函数f()无法完成承诺的任务时，f的调用者g，也是无法完成自己所承诺的任务的，此时，我们需要将错误报告给g。如此重复，调用栈的每一层，都需要进行恢复，直到某一层能够处理此错误（也即，这一层函数遇到错误，其所承诺的功能还是可以正常完成；或者这一层已经是调用栈的顶层了）。

对于错误码，我们需要手动将错误对象向上传递，如果忘记上报，错误就被静默的丢掉了。它可能导致某一层意识不到已经出错，从而无法执行恢复动作，导致程序在一个错误的状态下越走越远。

对于异常，它可以自动上报：

a(); // 如果出错，自动上报 b(); // 如果出错，自动上报

随着错误对象的不断向上报告，调用栈的每一层都需要进行错误恢复。直到我们到达了某一层：

  • 错误可以被忽略（即，此错误的发生，实际上没有影响当前函数完成自己的功能）：比如你有一个请求循环，在处理某个具体的请求时出了错，此时，直接catch此错误，然后打条日志。
  • 我们可以尝试其他的方法，来将刚刚失败的工作完成：比如，从网络加载配置失败，收到network_error，则改从本地读取配置文件。
  • 当前函数已经是顶层了，无法继续上报：如main函数、线程的main函数、请求处理循环等。
  • 错误对象需要转换成另外一种错误对象，再继续传播：比如，一个http服务器的项层，某个请求处理错误后，会将异常转换成http错误码，然后返回给用户。

以上四种情况实际上不完全正交。

对错误处理的角度来看，错误码与异常实际上是没有任何区别的。无论你使用错误码，还是使用异常，你都要决定，具体应该怎么处理当前错误对象。

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