必须重写what(),否则运行时行为不可靠;推荐继承std::runtime_error,因其已实现what()且语义更准确;捕获时须用const std::exception&防止切片。

继承 std::exception 时必须重写 what()
直接继承 std::exception 而不重写 what() 函数,会导致编译通过但运行时行为不可靠——因为基类的 what() 返回的是指向内部静态字符串的指针,且该字符串内容固定(通常是空或实现定义的默认值),无法携带你自定义的错误信息。
正确做法是:派生类中用 override 显式重写 what(),返回一个生命周期可控的 C 风格字符串。常见方式是内部持有一个 std::string 成员,然后在 what() 中返回其 c_str():
class MyException : public std::exception {
private:
std::string msg_;
public:
explicit MyException(const std::string& msg) : msg_(msg) {}
const char* what() const noexcept override {
return msg_.c_str();
}
};
-
noexcept必须加上,否则与基类what()异常规范不匹配,某些编译器(如 GCC)会报错 -
msg_必须是成员变量,不能是局部std::string的c_str(),否则返回悬垂指针 - 构造函数建议用
explicit防止隐式转换
为什么推荐继承 std::runtime_error 而不是裸 std::exception
绝大多数业务异常属于“运行时可恢复但非逻辑错误”的范畴,比如文件打开失败、网络超时、解析失败等。std::runtime_error 已经完成了 what() 的实现,并接受 std::string 构造,省去手动管理字符串生命周期的麻烦。
它本身继承自 std::exception,完全满足多态抛出和捕获需求,且语义更准确:
class FileOpenError : public std::runtime_error {
public:
FileOpenError(const std::string& path)
: std::runtime_error("Failed to open file: " + path) {}
};
- 不用再写
what(),也不用担心noexcept或悬垂指针 - 继承链更清晰:
std::exception ← std::runtime_error ← FileOpenError - 相比裸
std::exception,语义上明确表示“这不是编程错误(如std::logic_error),而是外部条件导致的失败”
捕获时用 const std::exception& 而不是 std::exception
如果按值捕获 std::exception e,会发生对象切片:派生类中额外的成员(如 msg_)和虚函数表信息全部丢失,e.what() 将退化为基类行为,返回无意义字符串。
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正确写法始终是引用捕获:
try {
throw MyException("something went wrong");
} catch (const std::exception& e) {
std::cerr
- 加
const是惯例,因为what()是 const 成员函数 - 即使你抛的是
MyException,用const std::exception&捕获也能正确调用其重写的what() - 不要捕获
std::exception(无引用)、std::exception*(没必要且危险)或裸类型
自定义异常要不要带错误码?
标准库异常类本身不强制要求错误码,但实际工程中经常需要。关键点在于:错误码和错误消息应正交设计,不要混在一起。
推荐做法是单独提供访问接口,例如:
class NetworkError : public std::runtime_error {
private:
int error_code_;
public:
NetworkError(int code, const std::string& msg)
: std::runtime_error(msg), error_code_(code) {}
int code() const noexcept { return error_code_; }
};
- 错误码用于程序逻辑分支(比如重试、降级、上报),而
what()仅用于日志或调试输出 - 避免在
what()返回值里拼接错误码,否则破坏了“消息仅用于展示”的职责分离 - 如果要用系统错误码(如
errno),记得调用std::strerror(errno)或std::system_category().message(errno)做转换
最易被忽略的一点:所有自定义异常类的析构函数都必须是 noexcept(默认就是),否则在栈展开过程中抛出新异常会导致程序直接调用 std::terminate。别在异常类析构里做可能抛异常的操作。
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