c++：运算符重载和错误处理答案

【问题标题】：c++: Operator overloading and error handlingc++：运算符重载和错误处理
【发布时间】：2010-12-23 14:37:04
【问题描述】：

我目前开始研究 C++ 中的运算符重载，用于一个简单的 2D 顶点类，其中位置应该可以通过 [] 运算符获得。这通常有效，但我真的不知道如何处理错误，例如如果运算符超出范围（在只有 x 和 y 值的 2D 顶点类的情况下，如果它大于一）

在这种情况下处理错误的常用方法是什么？

谢谢

【问题讨论】：

这就是我现在所做的：class ArrayOutOfBounds: public exception{ virtual const char* what() const throw() { return "The Array you are out of bounds!"; } }; T& operator[](uint32 _i){ try{ if(_i>1){ throw exOutOfBounds; } 其他 { 返回位置 [_i]; } } catch (exception& e){ cout

标签： c++ error-handling operator-overloading

【解决方案1】：

当你必须throw时，你必须throw。除非您可以返回某种神奇的爆炸结果值，否则没有其他方法可以诊断重载运算符中的问题。定义一个异常类型，抛出错误，记录它。

【讨论】：

【解决方案2】：

在最好的情况下，错误处理是一个棘手的问题。这几乎可以归结为错误有多大，以及当它发生时如果预期会发生什么。

您可以遵循四种基本路径：

抛出异常
- 错误处理的大锤。一个很棒的工具，如果你需要它肯定想使用它，但如果你不小心，你最终会砸到自己的脚。
- 基本上跳过了throw 和catch 之间的所有内容，只留下死亡和毁灭。
- 如果没有被捕获，它将中止您的程序。
返回一个表示失败的值
- 让程序员检查是否成功并做出相应反应。
- 失败值取决于类型。指针可以返回NULL 或0，STL 容器返回object.end()，否则可以使用未使用的值（例如-1 或""）。
优雅地处理条件
- 有时，错误并不是真正的错误，只是一种不便。
- 如果仍然可以提供有用的结果，那么错误很容易被扫到地毯下而不会伤害任何人。
- 例如，超出范围的错误可以只返回数组中的最后一个变量，而无需求助于任何混乱的异常。
- 只要它是可预测的和定义的，程序员就可以按照他们的意愿进行操作。
未定义的行为
- 嘿，程序员一开始就不应该给你错误的输入。让他们受苦。

一般来说，我只会针对那些破坏程序的东西，对于那些我真的不希望在不齐心协力的情况下恢复的东西，才使用选项一。否则，使用异常作为一种流控制形式比回到goto 的日子好不了多少。

选项二可能是最常见的非程序破坏错误，但它的有效性实际上取决于您正在处理的返回类型。这是有利的，因为它允许程序员通过检测故障并自行恢复来在本地控制流程。在处理重载运算符时，它的用途有限，但为了完整起见，我想我会把它扔进去。

选项三是针对具体情况的。许多错误无法以这种方式处理，甚至可能导致不直观结果的错误。请谨慎使用，并确保彻底记录。或者，根本不记录它，假装它是选项四。

现在，至于所提供的具体示例，作为重载operator[] 的超出范围错误，我个人会选择选项四。不是因为我特别喜欢看到其他程序员在处理我的代码时受苦（顺便说一句，我确实喜欢，但这与讨论无关），而是因为这是意料之中的。

大多数情况下，程序员会使用operator[]，他们希望自己处理边界检查，而不是依赖类型或类来为他们做任何事情。即使在 STL 容器中，您也可以看到 operator[]（无范围检查）与其他多余的 object.at()（进行范围检查）并行。使用您自己的重载运算符反映预期行为往往会使代码更直观。

【讨论】：

好的，谢谢，我会选择选项四！不管怎样，你的帖子真的很有帮助！
“否则，使用异常作为流控制的一种形式，比回到 goto 时代好不了多少。”哎呀，异常首先是为了解决错误检查的问题。他们确保您的代码正确处理错误。未能捕获异常将终止程序，当您的程序忽略处理错误时，这是正确的做法（即使只是忽略错误，语言也无法知道它是否严重）。您首选的解决方案 2 的缺点是错误检查很容易被遗忘或忽略，从而使您的逻辑中断。

【解决方案3】：

根据 C++ 语言常见问题解答，operator[] 不应用于矩阵或二维数组实现；而是使用operator().Click here for FAQ #13.10

最大的问题是为多个维度实现 []。

至于错误，如果您不想为重载运算符提供任何额外参数（使用operator() 的另一个原因），则必须转到 exception 路由。

【讨论】：

我认为他的意思是一个有 2 个元素的向量（即 2D 空间中的一个点），而不是一个 2D 矩阵。
没错！谢谢，我会调查的。

【解决方案4】：

我认为断言也可能存在。您是否预见到在二维向量中超出范围只会是（简单？）程序员的错误？

T& operator[](size_t index)
{
    assert(index < 2 && "Vector index out of bounds");
    return pos[index];
}

如果你要抛出异常，我想你也可以使用out_of_range - 或从它派生的类型。

【讨论】：

【解决方案5】：

正如其他人所指出的，例外是要走的路。

但是对于访问这样的点类来说，这似乎是一个非常不寻常的习惯用法。我会发现顶点类拥有单独的成员要简单得多：

class Vertex {
    ...
    double x;
    double y;
};

然后你可以通过像vertex1.x - vertex2.x 这样的操作对它们进行操作，IMO 比vertex1[0] - vertex2[0] 更具可读性。为了额外的好处，它完全避免了您的异常问题。

【讨论】：

好吧，我希望它们都可以访问。你可以做 vertex1.x()-vertex2.x() 或 vertex[0]-vertex2[0]。基本上我想将数据放在一个数组中并添加不同的访问方式

【解决方案6】：

除了处理越界索引的异常之外，您至少有两个选项：

只需相信您的输入，记录使用越界索引是未定义的行为，并让您的调用者成为专业人士[*]。
如果索引超出范围，则通过直接调用 std::terminate() 或 abort() 或其他方式（可能在打印错误消息后）中止。

两者之间有一个折衷方案，即使用assert 宏。这将在发布版本中执行前者（使用 NDEBUG 编译），而在调试版本中执行后者。

并不是说例外一定是个坏主意，但它们有自己的问题。再说一次，如果你没有发现这些问题，大部分问题都会消失。

在这种情况下，调用者必须将 0 或 1 传递给您。如果他们有时将 2 传递给您，并计划捕获他们这样做时发生的异常，那么他们可能没有希望。不要花太多时间担心它。

另一种选择是接受所有输入，但将它们映射到一个或其他值。例如，您可以按位和输入 1。这使您的代码非常简单，但明显的缺点是它掩盖了其他人的错误。

[*] 并不是说专业人士不会犯错误。他们是这样。他们只是不希望你能把他们从错误中拯救出来。

【讨论】：