C++自定义异常类定义与抛出方法

首先定义继承自std::exception或其派生类的自定义异常类，重写noexcept的what()方法返回错误信息；然后使用throw抛出异常实例；最后在try-catch块中捕获并处理异常，推荐通过const引用捕获以避免对象切片，同时确保异常类具有正确的拷贝语义和资源管理。

在C++中，抛出自定义异常需要先定义一个异常类，然后使用 throw 关键字抛出该异常实例。标准做法是让自定义异常类继承自 std::exception 或其派生类（如 std::runtime_error），这样可以与标准异常体系兼容。

1. 自定义异常类的定义

定义一个继承自 std::exception 的类，通常重写 what() 方法，返回一个C风格字符串说明错误信息。

#include <exception>
#include <string>
#include <iostream>
class MyException : public std::exception {
private:
std::string message;
public:
MyException(const std::string& msg) : message(msg) {}
// 重写 what() 方法
const char* what() const noexcept override {
    return ("MyException: " + message).c_str();
}
};

注意： what() 方法应声明为 noexcept 且不抛出异常，返回的字符串生命周期需保证有效。上面直接拼接字符串并调用 c_str() 存在临时对象析构问题，更安全的做法是缓存结果：

    mutable std::string formatted; // mutable 允许在 const 函数中修改
    const char* what() const noexcept override {
        formatted = "MyException: " + message;
        return formatted.c_str();
    }

2. 抛出和捕获自定义异常

使用 throw 抛出异常对象，在合适的作用域用 try-catch 捕获。

void riskyFunction(bool shouldThrow) {
    if (shouldThrow) {
        throw MyException("Something went wrong!");
    }
    std::cout << "All good!" << std::endl;
}
int main() {
try {
riskyFunction(true);
} catch (const MyException& e) {
std::cout << e.what() << std::endl;
} catch (const std::exception& e) {
std::cout << "Standard exception: " << e.what() << std::endl;
}
return 0;
}

输出：
MyException: Something went wrong!

3. 使用标准库异常作为基类（推荐）

更常见的做法是继承 std::runtime_error 等已有异常类，减少重复代码。

#include <stdexcept>
#include <string>
class FileOpenException : public std::runtime_error {
public:
FileOpenException(const std::string& filename)
: std::runtime_error("Cannot open file: " + filename) {}
};

这样可以直接利用父类对 what() 的实现。

4. 异常安全注意事项

• 确保 what() 不会抛出异常（标记为 noexcept）
• 异常对象通常被拷贝，因此类应具备正确的拷贝语义
• 避免在异常对象中持有动态资源，或确保有适当的析构处理
• 尽量通过引用捕获异常（catch(const MyException& e)），避免 slicing

基本上就这些。定义一个继承自标准异常的类，重写 what() 提供错误信息，用 throw 抛出，再用 try-catch 捕获即可。