Ας εξετάσουμε την κλάση Vector που είδαμε στην ενότητα της υπερφόρτωση τελεστών. Ο προσδιοριστής nothrow σε συνδυασμό με τον τελεστή new μας υποχρεώνει να ελέγξουμε την επιστρεφόμενη τιμή του τελεστή new για να δούμε έαν έχει αποτύχει η διαδικασία δέσμευσης μνήμης ή όχι και στην περίπτωση που έχουμε αποτυχία τερματίζουμε το πρόγραμμα.

Vector.cpp

#include <iostream>
#include <cstdlib>
 
using namespace std;
 
class Vector {
  int *array;
  int size;
 
public:
  Vector(int length=0);
  ~Vector();
  int &valueAt(int pos) const;  // returns a reference to element at position pos
};
 
Vector::Vector(int length) {
  size = length;
  array = new (nothrow) int[size];
  if(array==NULL) {
    cerr << "Memory allocation failure!" << endl;
    exit(-1);
  }
  for(int i=0; i<size; i++)
    array[i] = 0;
}
 
Vector::~Vector() {
  delete [] array;
}
 
int &Vector::valueAt(int pos) const {
  if(pos>=length()) {
     cerr << "Invalid access position!\n";
     return array[size-1];
  }
  return array[pos];
}

Αν και η παραπάνω διαδικασία δεν είναι λανθασμένη, έχει το βασικό μειονέκτημα ότι θα πρέπει να τερματίσουμε το πρόγραμμα, ακόμη και εάν ο λόγος αποτυχίας είναι ότι ο χρήστης της κλάσης επέτρεψε το πέρασμα αρνητικής τιμής ως όρισμα στον κατασκευαστή. Ο λόγος είναι ότι στην περίπτωση που αποτύχει η δέσμευση της μνήμης, λόγω λανθασμένου ορίσματος, ο κατασκευαστής της κλάσης Vector επιστρέφει ένα αντικείμενο το οποίο δεν είναι σωστά αρχικοποιημένο.

VectorUse.cpp

#include "Vector.cpp"
 
int main() {
  int size;
  cout << "Enter verctor size: ";
  cin >> size;
  Vector v(size);
  for(int i=0; i<size; i++)
    v.valueAt(i) = 100-1;
}

Η παραγωγή ενός exception μπορεί να επιλύσει πιο αποτελεσματικά το παραπάνω πρόβλημα, διότι υποστηρίζει τη διαχείριση συμβάντων που δεν επιτρέπουν την ομαλή εκτέλεση του προγράμματος. Στο παράδειγμα του κατασκευαστή της κλάσης Vector, η αποτυχία κλήσης του τελεστή new (χωρίς τον προσδιοριστή notrhow) παράγει ένα exception τύπου std::bad_alloc, το οποίο μπορούμε να διαχειριστούμε στη μέθοδο main, όπως παρακάτω:

Vector.cpp

#include <iostream>
#include <cstdlib>
 
using namespace std;
 
class Vector {
  int *array;
  int size;
 
public:
  Vector(int length=0);
  ~Vector();
  int &valueAt(int pos) const;  // returns a reference to element at position pos
};
 
Vector::Vector(int length) {
  size = length;
  array = new int[size];
  for(int i=0; i<size; i++)
    array[i] = 0;
}
 
Vector::~Vector() {
  delete [] array;
}
 
int &Vector::valueAt(int pos) const {
  if(pos>=size) {
     cerr << "Invalid access position!\n";
     return array[size-1];
  }
  return array[pos];
}

VectorUse.cpp

#include "Vector.cpp"
 
int main() {
  int size;
  do {
    cout << "Enter verctor size: ";
    cin >> size;
    try {
      Vector v(size);
    } catch(std::bad_alloc ex) {
      cout << "Vector size should be a positive integer! Retry...\n";
      continue;
    }
    for(int i=0; i<size; i++)
    v.valueAt(i) = 100-1;
  } while(size<1);  
}

Στη C++ μπορείτε να δημιουργήσετε ένα Exception χρησιμοποιώντας οποιονδήποτε τύπο δεδομένων, δηλαδή δεν απαιτείται τα αντικείμενα που παράγονται να είναι απόγονοι συγκεκριμένης κλάσης. Δείτε μερικά παραδείγματα παραγωγής έγκυρων exceptions παρακάτω:

throw -1;                     // throw an integer value
throw ENUM_INVALID_INDEX;     // throw an enum value
throw "Invalid argument!";    // throw a literal C-style (const char*) string
double pi=3.14159; throw pi;  // throw a double variable that was previously defined
throw MyException("Fatal!");  // Throw an object of class MyException

Όπως σε όλες τις γλώσσες αντικειμενοστραφούς προγραμματισμού η παραγωγή μιας εξαίρεσης θα πρέπει να γίνει μέσα σε ένα try block και η διαχείριση της μέσα σε ένα catch block που ακολουθεί το try block. Δείτε το παρακάτω ενδεικτικό παράδειγμα, όπου ανάλογα με την είσοδο που βάζει ο χρήστης παράγεται διαφορετικού τύπου exception.

ExceptionHandling.cpp

#include <iostream>
using namespace std;
 
class MyException: public std::exception {
public:
  const char* what() const throw() {
    return "Just another std::exception";
  }
};
 
int main() {
  try {
    int option;
    cout << "Enter option (1-5): ";
    cin >> option;
    short int c;
    MyException ex;
    switch(option) {
      case 1:
        throw 10;  // throw an int literal
        break;
      case 2:
        throw 2.5;  //throw a double literal
        break;
      case 3:
        throw "C++"; //throw a char * literal
        break;
      case 4:
        throw string("C++"); //throw a std::string
        break;
      case 5:
        throw ex; //throw a MyException object
        break;
      default:
        c = -10; throw c;  // throw a character
        break;
    }
  } catch(int ex) {
    cout << "Got '"<< ex <<"'!\n";
  } catch(double ex) {
    cout << "Got '"<< ex <<"'!\n";
  } catch(const char *ex) {
    cout << "Got char* '"<< ex <<"'!\n";
  } catch(const string &ex) {
    cout << "Got string '"<< ex <<"'!\n";
  } catch(const MyException &ex) {
    cout << "Got '"<< ex.what() <<"'!\n";
  } catch(...) {    // catch any exception not caught above!
    cout << "Got an exception of unknown type!\n";
  }
  cout << "Successfully handled the created exception!\n";
}

  } catch(...) {     // catch any exception not caught above!
    cout << "Got an exception of unknown type!\n";
  }

Κάποιες φορές είναι επιθυμητό να διαχειριστούμε μία εξαίρεση προκειμένου να κλείσουμε κάποιο resource, αλλά στη συνέχεια θέλουμε να παράγουμε ξανά την ίδια εξαίρεση προκειμένου η τελική διαχείριση να γίνει παρακάτω. Δείτε το επόμενο απόσπασμα κώδικα από την κλάση PPMImage. Εάν το αρχείο που διαβάζουμε περιέχει κατά λάθος μία αρνητική τιμή θα παραχθεί ένα std::bad_alloc exception. Δεν θέλουμε να το διαχειριστούμε μέσα στον κατασκευαστή, διότι σε αυτή την περίπτωση ο κατασκευαστής θα επιστρέψει κανονικά και ο χρήστης δεν θα έιναι σε θέση να γνωρίζει ότι συνέβη σφάλμα. Παρόλα αυτά, θα θέλαμε να διαχειριστούμε εν μέρη την εξαίρεση στον κατασκευαστή, ώστε να κλείσουμε το ανοιχτό ifstream, αλλά στη συνέχεια να παράγουμε την ίδια εξαίρεση την οποία θα κληθεί η διαχειριστεί η μέθοδος που δημιουργεί το αντικείμενο.

PPMImageSample.cpp

#include <iostream>
#include <fstream>
#include <ios>
#include <cstdlib>
 
using namespace std;
 
class PPMImage {
  int width, height, colordepth;
  int **raster;
public:
  PPMImage(char *filename) {
    string str;
    unsigned char red, green, blue;
    ifstream in(filename);
    if(!in.is_open()) {
      std::ios_base::failure fex("File not found!");
      throw fex;
    }
    try {
      in >> str;
      in >> str;
      width = atoi(str.c_str());
      in >> str;
      height = atoi(str.c_str());
      in >> str;
      colordepth = atoi(str.c_str());
      raster = new int*[height];
      for(int row=0; row<height; row++)
        raster[row] = new int[width];
      for(int row=0; row<height; row++) {
        for(int col=0; col<width; col++) {
          cin >> str;
          red = (unsigned char) atoi(str.c_str());
          cin >> str;
          green = (unsigned char) atoi(str.c_str());
          cin >> str;
          blue = (unsigned char) atoi(str.c_str());
          raster[row][col] = 0;
          raster[row][col] = (red << 16) | (green << 8) | blue;
        }
      }
    }
    catch(std::bad_alloc &ex) {
      cerr << "std::bad_alloc occured!\n";
      in.close();
      throw ex;
    }
  }
 
  ~PPMImage() {
    for(int row=0; row<height; row++)
      delete raster[row];
    delete raster;
  }
 
  int **getRaster() { return raster; }
 
};
 
int main(int argc, char *argv[]) {
  PPMImage *imgptr=nullptr;
  try{
    imgptr = new PPMImage(argv[1]);
  }
  catch(ios_base::failure &fex) {
    cerr << "File '" << argv[0] << "' was not found!\n";
  }
  catch(bad_alloc &ex) {
    cerr << "Memory allocation failure!\n";
    if (imgptr!=nullptr) {
      cerr << "imgptr != nullptr\n";
      if(imgptr->getRaster() != nullptr) {
        cerr << "imgptr->getRaster() != nullptr\n";
        delete imgptr->getRaster();
      }
      else {
        cerr << "imgptr->getRaster() == nullptr\n";
      }
      delete imgptr;
    }
    else {
      cerr << "imgptr == nullptr\n";
    }
  }
  delete imgptr;
  return 0;
}

Το ενδεικτικό αρχείο εισόδου είναι το παρακάτω:

3x2.ppm

P3
3 -2 255
255 0 0 255 255 0 0 255 255
255 0 255 0 255 0 128 128 128

Από τον παραπάνω κώδικα μπορούμε να συμπεράνουμε τα εξής:

1. Εφόσον παράγεται ένα exception o δείκτης imgptr μέσα στο catch block της συνάρτησης main έχει την αρχική του τιμή, δηλαδή nullptr. Αυτό είναι λογικό με βάση τις αρχές του stack unwinding που συζητήσαμε προηγούμενα.
2. Εάν εφαρμόσω τον τελεστή delete σε ένα δείκτη που έχει την τιμή nullptr, δεν παράγεται κάποιου είδους exception, αλλά ο κώδικας συνεχίζει κανονικά.

Στο προηγούμενο παράδειγμα κάντε την εξής αλλαγή. Αντικαταστήστε το catch block στον κατασκευαστή με το παρακάτω:

    catch(std::exception &ex) {
      cerr << "std::exception occured!\n";
      in.close();
      throw ex;
    }

Το exception std::bad_alloc είναι απόγονος της κλάσης std::exception επομένως ο παραπάνω κώδικας θα πρέπει να δουλεύει σωστά και μετά την αλλαγή. Εν τούτοις παρατηρούμε ότι το πρόγραμμα αποτυγχάνει με ένα μήνυμα της μορφής

$> ./PPMImageSample 3x2.ppm 
std::bad_alloc occured!
terminate called after throwing an instance of 'std::exception'
  what():  std::exception
Aborted (core dumped)

Ο λόγος που συμβαίνει το παραπάνω είναι ότι το όταν το catch block παράγει και πάλι το exception, παράγει ένα αντικείμενο της κλάσης std::exception αποκόπτοντας το τμήμα του αντικειμένου που αφορά την απόγονο κλάση std::bad_alloc. Στη συνέχεια ένα τέτοιο αντικείμενο δεν μπορεί να το “πιάσει” το catch block της συνάρτησης main. Εάν πρέπει να παράγεται το ίδιο exception πράγμα που ήταν αρχικά επιθυμητό ο κώδικας στο catch block του κατασκευαστή θα πρέπει να γραφεί όπως παρακάτω, ώστε να παράγει ως exception το ίδιο αντικείμενο που έγινε catch.

    catch(std::exception &ex) {
      cerr << "std::exception occured!\n";
      in.close();
      throw;       // rethrows the same exception object
    }

Κατά τη δήλωση μίας συνάρτησης είναι δυνατόν να ορίσετε εάν αυτή μπορεί να παράγει κάποιου είδους exception. Υπάρχουν 3 διαφορετικού τύποι ορισμών οι οποίοι δίνονται παρακάτω:

1. int functionName() throw(): Ο συγκεκριμένος ορισμός δηλώνει ότι δεν παράγεται καμία εξαίρεση.
2. int functionName() throw(std::bad_alloc): Ο συγκεκριμένος ορισμός δηλώνει ότι μπορεί να παραχθεί μία εξαίρεση τύπου std::bad_alloc.
3. int functionName() throw(…): Ο συγκεκριμένος ορισμός δηλώνει ότι μπορεί να παραχθεί οποιουδήποτε τύπου εξαίρεση.

Τους παραπάνω ορισμούς είναι δυνατόν να τους συναντήσετε στις standard βιβλιοθήκες της C++. Δεν είναι όμως ευρέως χρησιμοποιούμενοι και η υποστήριξη τους από τους C++ compilers είναι συχνά ελλειπής. Δεν συνιστάται η χρήση τους σε κώδικα που γράφετε εσείς, λόγω της ελλειπούς υποστήριξης από την κοινότητα της C++.