C++入门（13）：错误处理和调试

C++中错误分为：编译时错误和运行时错误；
错误处理和调试方法：
1）让函数返回错误代码；
2）使用assert() 函数：assert() 函数需要一个输入参数，它将测试这个输入参数的真/假状态。如果条件为真，什么事情都不会发生；如果条件为假，程序将停止执行并报告一个错误 Assertion failed!。
3）捕获异常；其基本语法为：

try{
            //Do something.
            //Throw an exception on error.
    }
    catch(exception){
            //Do whatever.
    }

每条\ try 语句*至少要有一条配对的 catch 语句，C++允许我们定义多条catch语句。如果try语句块无法找到一个匹配的和适当的catch语句块，它抛出的异常将终止程序的执行，与根本没使用异常的效果一样。
catch(...){} 可以捕获任何类型的异常，括号里面是三个点。
我们可以用 *throw 保留字来抛出一个异常，比如throw 2; ，在try语句块里没有必要使用throw语句。
处理完异常之后，程序将继续执行。即，只要在某个try语句块里执行过 throw 语句，它后面的所有语句（截止到这个 try 语句块的末尾）将永远也不会被执行。

让函数抛出异常：type functionName(arguments) throw (type); ，有时会省略 throw(type) 部分。

使用异常的基本原则是：
1）应该只用它们来处理确实不正常的情况；
2）作为一条原则，在构造器和析构器里不应该使用异常。

如果打算使用对象作为异常，请记住：以“值传递”方式抛出异常，以“引用传递”方式捕获对象。比如：

try{
                //code.
                //exceptionObject is throw
        }
    catch(exceptionClass &e){           //引用
               //use e!!
        }

下面通过代码举例来体会一下C++的错误处理机制：

#define NDEBUG //在程序的.cpp文件的开头加上这条指令就可以让程序里面所有的 assert() 调用自动失效
#include <iostream>
#include <climits>
/*这个头文件列出了各种数据类型在给定操作系统上的取值范围，并且把每种数据类型的最大可取值和最小可取值都分别定义为一个常量，比如SHORT_MAX、SHORT_MIN、USHORT_MAX、INT_MAX、UINT_MAX、ULONG_MAX等*/
#include <cassert>
unsigned long f(unsigned short num)  throw(const char *);   //函数f将抛出一个const char *类型的异常（一个文本字符串）
int main(int argc, char** argv) {
    int a = 5;
    assert(a == 7);                           //如果为真，则继续执行
    unsigned short n;
    std::cout << "Please enter a number: " << std::endl;
    while(!(std::cin >> n) || (n < 1))       //这部分while循环检测是否得到一个合法的输入
    {
        std::cin.clear();
        std::cin.ignore(100,'\n');
        std::cout << "Please enter a small, positive number: " << std::endl;
    }
    std::cout << "The number is " << n << std::endl;
    try
    {
        unsigned long result = f(n);
        std::cout << "the right result is " << result << std::endl;
    }
    catch(const char *e)                     //try语句块里的代码抛出的 const char * 类型异常都将在这里被捕获，此处捕捉函数调用里 throw 抛出的异常
    {
        std::cout << e;                      //输出异常语句
    }
    return 0;
}
unsigned long f(unsigned short num) throw(const char*)   //函数定义，求一个整数的阶乘，但其结果不能超出整数的最大值
{
    unsigned long sum = 1;
    unsigned long tempMax = ULONG_MAX;
    for(int i = 1; i <= num; i++ )
    {
        sum *= i;
        tempMax /= i;
    }
    if(tempMax < 1)
    {
        throw "We cannot get the right result.\nPlease input a smaller integer and try again.\n\n";
    }
    else
    {
        return sum;
    }
}

运行结果为：

Please enter a number:
7
The number is 7
the right result is 5040
Please enter a number:
72
The number is 72
We cannot get the right result.
Please input a smaller integer and try again.