C++标准库异常有哪些常见类型 std runtime error等标准异常详解

c++++标准库异常类体系以std::exception为基类，派生出逻辑错误和运行时错误两大类及其他特殊类型。1. std::exception是所有标准异常的基类，提供虚函数what()返回错误描述字符串，通常用于捕获所有标准异常；2. std::logic_error表示可预见的逻辑错误，包含std::invalid_argument（非法参数）、std::domain_error（定义域错误）、std::length_error（长度超出限制）、std::out_of_range（访问越界）等子类，适用于输入验证场景；3. std::runtime_error处理不可预测的运行时错误，如std::range_error（范围错误）、std::overflow_error（溢出）、std::underflow_error（下溢），常用于文件操作、网络请求等场景，需传入详细错误信息；4. 其他特殊异常包括std::bad_alloc（内存分配失败）、std::bad_cast（类型转换失败）、std::bad_typeid（typeid操作错误）、std::bad_function_call（空函数调用），虽不全继承自std::exception，但现代实现仍统一处理。建议优先使用具体异常类型以提升代码可维护性。

C++标准库中定义了一套异常类，用于在程序运行过程中报告错误。这些异常类都继承自

std::exception

基类。常见的异常类型主要包括

std::runtime_error

、

std::logic_error

以及其他一些更具体的子类。

1.

std::exception

是所有标准异常的基类

这是整个C++标准异常体系的根节点，所有其他标准异常类都是从它派生出来的。它提供了一个虚函数

what()

，返回一个描述错误信息的 C 字符串。

• 用途：通常不会直接抛出这个类的对象，而是作为捕获所有标准异常的通用方式。
• 示例用法：

  try {     // 可能抛异常的代码 } catch (const std::exception& e) {     std::cerr << "Caught exception: " << e.what() << std::endl; }

2.

std::logic_error

表示逻辑错误，可在运行前检测到的问题

这类异常表示程序中的逻辑错误，理论上可以在编译或调试阶段发现，比如无效参数、断言失败等。

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常见子类包括：

• std::invalid_argument

  ：传递了非法参数

• std::domain_error

  ：输入值不在函数定义域内

• std::length_error

  ：试图创建超出最大允许长度的对象

• std::out_of_range

  ：访问越界（如 vector 的 at 方法）

使用建议：

• 在函数内部验证输入时非常有用。
• 比如你在写一个解析字符串为整数的函数，遇到非数字字符就可以抛出

  std::invalid_argument

  。

3.

std::runtime_error

表示运行时错误，无法提前预测的问题

这类异常表示只有在运行时才能检测到的错误，例如文件读取失败、资源加载异常等。

常见子类包括：

• std::range_error

  ：计算结果超出了可表示范围

• std::overflow_error

• std::underflow_error
• 还有 I/O 相关的异常，比如

  std::ios_base::failure

  （虽然不属于标准异常层次结构）

典型场景：

• 文件操作失败
• 网络请求中断
• 内存分配失败（不过这通常是

  std::bad_alloc

  ，属于低层异常）

注意：

• 抛出

  std::runtime_error

  时要传入合适的错误信息字符串，便于调试和日志记录。

• 示例：

  if (file.fail()) {     throw std::runtime_error("Failed to open file"); }

4. 其他特殊异常类型

除了上面两大类之外，还有一些特殊的异常类用于特定情况：

• std::bad_alloc

  ：当

  new

  分配内存失败时抛出

• std::bad_cast

  ：动态类型转换失败（如

  dynamic_cast

  ）

• std::bad_typeid

  ：使用 typeid 操作符时出现错误

• std::bad_function_call

  ：调用空的

  std::function

  对象

这些异常不是从

std::exception

派生的全部子类（比如

bad_alloc

是），但大多数现代实现仍然统一处理。

基本上就这些。标准库提供的异常类已经覆盖了大部分常见错误场景，使用时应尽量选择最贴切的类型，而不是笼统地抛

runtime_error

。这样有助于写出清晰、可维护的异常处理逻辑。