異常處理

異常處理是一種程序結構，它允許程序在發生錯誤時繼續執行，而不是立即終止。它由三個主要部分組成：try塊、throw語句和catch塊。

1. 檢測try

概念：try塊是包圍可能拋出異常的代碼的語句塊。
原理：編譯器會生成額外的代碼來檢測try塊中拋出的異常，并將其傳遞給匹配的catch塊。
用法：使用try關鍵字來定義可能拋出異常的代碼塊。

2. 拋出throw

概念：throw語句用于在發生錯誤時拋出一個異常。
原理：throw語句會導致立即退出當前的try塊，并開始搜索匹配的catch塊。
用法：使用throw后跟異常對象來拋出異常。

3. 捕獲catch

概念：catch塊用于捕獲并處理異常。
原理：當異常被拋出時，程序會搜索匹配的catch塊來處理這個異常。
用法：使用catch關鍵字后跟異常類型的參數來捕獲異常。

4. C++標準異常：exception類

概念：C++標準庫定義了一系列預定義的異常類，這些類都繼承自exception類。
原理：這些異常類為常見的錯誤情況提供了標準的方式來拋出和捕獲異常。
用法：可以直接使用這些異常類，也可以創建自定義異常類繼承自它們。

5. 自定義異常類：

概念：自定義異常類允許開發者定義自己的異常類型，以提供更具體的異常信息。
原理：自定義異常類通常繼承自exception類，并可以添加額外的數據成員和方法。
用法：定義一個繼承自exception的類，并在拋出異常時使用這個類的實例。

完整案例代碼：

#include <iostream>
#include <exception>

using namespace std;

// 自定義異常類
class MyException : public exception {
private:
    string message;
public:
    MyException(const string& msg) : message(msg) {}
    
    // 覆蓋 what() 方法以提供異常信息
    virtual const char* what() const throw() {
        return message.c_str();
    }
};

// 函數可能會拋出異常
void mightGoWrong(int value) {
    if (value < 0) {
        throw MyException("Negative value is not allowed");
    }
    cout << "Value is " << value << endl;
}

int main() {
    try {
        mightGoWrong(-1); // 這將拋出異常
    } catch (const MyException& e) {
        cout << "Caught an exception: " << e.what() << endl;
    } catch (const exception& e) {
        cout << "Caught a standard exception: " << e.what() << endl;
    }
    
    try {
        mightGoWrong(5); // 這將不會拋出異常
    } catch (const MyException& e) {
        cout << "Caught an exception: " << e.what() << endl;
    }
    
    return 0;
}

在這個案例中，我們定義了一個MyException類，它繼承自exception類，并覆蓋了what()方法以提供異常信息。mightGoWrong函數在接收到負數值時會拋出MyException。在main函數中，我們使用try-catch塊來捕獲并處理這些異常。如果mightGoWrong函數拋出了MyException，第一個catch塊將捕獲它并打印異常信息。如果拋出了其他類型的標準異常，第二個catch塊將捕獲并處理它。