C++ 異常類型與多重 catch 機制：匹配規則、類型轉換與最佳實踐

catch 參數解析

catch (ExceptionType variable) // variable 可省略，僅匹配類型
// 相當於函數參數：運行期匹配，而非編譯期檢查

• ExceptionType：可為基本型別、指標、陣列、類別等任意型別
• 標準庫異常皆繼承 std::exception
• 以引用捕獲避免切割與拷貝

多重 catch 匹配順序：從上到下，第一個匹配生效

try { throw Derived(); }
catch (int) { ... }
catch (char*) { ... }
catch (Base) { ... }      // ← 匹配成功！向上轉型
catch (Derived) { ... }    // 永不執行

關鍵：catch(Base) 捕獲 Derived 異常 → 向上轉型 發生在匹配階段。

catch 允許的類型轉換 (受限)

禁止：算術轉換 (int→float)、使用者定義轉換、const_cast/reinterpret_cast 等。

實戰演示：陣列退化 + const 轉換

int nums[] = {1,2,3};
throw nums;                    // 型別 int[3]
catch (const int*) { ... }     // 匹配：int[3] → int* → const int*

捕獲順序黃金法則

1. 派生類在前，基類在後：否則基類攔截所有派生異常
2. 具體異常在前，通用異常在後：bad_alloc 前於 exception
3. 參考捕獲：catch (const ExceptionType& e)
4. 兜底捕獲：catch (...) 放最後，記錄未知異常並重拋或安全退出

異常物件生命週期

• 拋出時建立臨時物件 (複製/移動語意)
• 捕獲引用參數綁定至該臨時物件
• catch 區塊結束時銷毀
• throw; 重拋時保留原物件 (不再複製)

總結

理解 匹配順序優先、向上轉型可匹配、轉換規則受限** 三大核心機制，配合「派生前基後、具體前通用後、引用捕獲、兜底處理」四大鐵律，即能構建精準、高效、可維護的異常處理網。

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