Xử lý ngoại lệ (Exception Handling) trong C++

Một Exception (ngoại lệ) là một vấn đề xuất hiện trong khi thực thi một chương trình. Một Exception trong C++ là một phản hồi về một tình huống ngoại lệ mà xuất hiện trong khi một chương trình đang chạy, ví dụ như chia cho số 0.

Exception cung cấp một cách để truyền điều khiển từ một phần của một chương trình tới phần khác. Exception Handling (Xử lý ngoại lệ) trong C++ được xây dựng dựa trên 3 từ khóa là: try, catch, và throw.

Giả sử một khối sẽ tạo một Exeption, một phương thức bắt một exception bởi sử dụng kết hợp các từ khóa try và catch. Một khối try/catch được đặt xung quanh code mà có thể tạo một exception. Code bên trong một khối try/catch được xem như là code được bảo vệ, và cú pháp để sử dụng try/catch trong C++ như sau:

try
{
   // phan code duoc bao ve
}catch( ten_Exception e1 )
{
   // day la khoi catch
}catch( ten_Exception e2 )
{
   // day la khoi catch
}catch( ten_Exception eN )
{
   // day la khoi catch
}

Bạn có thể liệt kê nhiều lệnh catch để bắt các kiểu exception khác nhau trong trường hợp khối try của bạn xuất hiện nhiều hơn một exception trong các tình huống khác nhau.

Ném Exception trong C++

Exception có thể bị ném ở bất cứ đâu bên trong một khối code bởi sử dụng các lệnh throw trong C++. Toán hạng của lệnh throw quyết định kiểu cho exception và có thể là bất kỳ biểu thức nào và kiểu kết quả của biểu thức quyết định kiểu của exception bị ném.

Ví dụ sau minh họa việc ném một exception khi chia cho số 0 trong C++:

double phepchia(int a, int b)
{
   if( b == 0 )
   {
      throw "Chu y: Ban dang chi cho so 0!!!";
   }
   return (a/b);
}

Bắt Exception trong C++

Khối catch theo sau khối try trong C++ sẽ bắt bất kỳ exception nào. Bạn có thể xác định kiểu của exception bạn muốn bắt và điều này được xác định bởi khai báo exception mà xuất hiện trong các dấu ngoặc đơn theo sau từ khóa catch trong C++.

try
{
   // phan code duoc bao ve
}catch( ten_Exception e )
{
  // phan code de xu ly ngoai le co ten la ten_Exception
}

Code trên sẽ bắt một exception có kiểu là ten_Exception. Nếu bạn muốn xác định rằng một khối catch nến xử lý bất kỳ kiểu exception nào bị ném trong một khối try, bạn phải đặt một dấu ba chấm (…) trong các dấu ngoặc đơn theo sau từ khóa catch, như sau:

try
{
   // phan code duoc bao ve
}catch(...)
{
  // phan code de xu ly bat ky kieu ngoai le nao
}

Ví dụ sau ném một exception khi chia cho số 0 và chúng ta bắt nó trong khối catch.

#include <iostream>
using namespace std;

double phepchia(int a, int b)
{
   if( b == 0 )
   {
      throw "Chu y: Ban dang chi cho so 0!!!";
   }
   return (a/b);
}

int main ()
{
   int x = 15;
   int y = 0;
   double z = 0;
 
   try {
     z = phepchia(x, y);
     cout << z << endl;
   }catch (const char* msg) {
     cerr << msg << endl;
   }

   return 0;
}

Bởi vì chúng ta đang tạo một exception có kiểu const char*, vì thế trong khi bắt exception này, chúng ta phải sử dụng const char* trong khối catch. Biên dịch và chạy chương trình C++ trên sẽ cho kết quả sau:

Chu y: Ban dang chi cho so 0!!!

Standard Exception trong C++

C++ cung cấp một danh sách các Standard Exception được định nghĩa trong <exception> mà chúng ta có thể sử dụng trong các chương trình. Những exception này được sắp xếp theo cấu trúc thứ tự cha-con như sau:

Bảng dưới là miêu tả ngắn gọn về mỗi exception được đề cập trong sơ đồ trên:

Định nghĩa Exception mới trong C++

Bạn có thể định nghĩa các exception cho riêng bạn bằng việc kế thừa và ghi đè tính năng lớp exception trong C++. Ví dụ sau minh họa cách bạn có thể sử dụng lớp std::exception để triển khai exception của riêng bạn theo một cách chuẩn trong C++:

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

struct MyException : public exception
{
  const char * what () const throw ()
  {
    return "Exception trong C++";
  }
};
 
int main()
{
  try
  {
    throw MyException();
  }
  catch(MyException& e)
  {
    std::cout << "MyException da duoc bat!" << std::endl;
    std::cout << e.what() << std::endl;
  }
  catch(std::exception& e)
  {
    // phan nay danh cho cac error khac
  }
}

Nó sẽ cho kết quả sau:

MyException da duoc bat!
Exception trong C++

Ở đây, what() là một phương thức public được cung cấp bởi lớp exception trong C++ và nó đã được ghi đè bởi tất cả các lớp exception con. Ví dụ này trả về nguyên nhân của một exception trong C++.