C++ 自定義異常類完整指南：從繼承到實戰

異常處理基礎回顧

C++ 異常處理使用 try-catch 結構，可拋出任意類型（int、double、類等）。標準庫提供 std::exception 及其派生類（bad_cast、runtime_error 等），但實際開發中往往需要自定義異常以攜帶更多業務信息。

自定義異常類設計規範

1. 公開繼承標準異常類：通常繼承 std::logic_error 或 std::runtime_error，它們構造函數接受字符串參數。
2. 提供虛析構函數：加上 throw()（C++11 後建議 noexcept）承諾不拋出異常，防止析構時觸發 terminate。
3. 重寫 what() 方法（可選）：若需自定義錯誤描述，可覆寫虛函數 what()。

完整代碼示例

#include <iostream>
#include <stdexcept>
#include <string>
using namespace std;

// 自定義異常類
class MyError : public logic_error {
public:
    explicit MyError(const string& msg) : logic_error(msg) {}
    virtual ~MyError() noexcept {} // C++11 使用 noexcept
};

// 業務類
class Sale {
    int x;
public:
    explicit Sale(int val) : x(val) {}
    void check() {
        try {
            if (x > 5) throw MyError("數值超出範圍: " + to_string(x));
            cout << "正常值: " << x << endl;
        } catch (const MyError& e) {
            cerr << "捕獲自定義異常: " << e.what() << endl;
        }
    }
};

int main() {
    Sale s(13);
    s.check();
    return 0;
}

進階要點

• 異常規範與虛函數：基類虛函數若聲明拋出某異常，派生類覆寫時只能拋出同類或更嚴格的異常，否則違反替換原則。
• 異常安全性：構造函數中拋出異常時，已構造的成員會正確析構，但對象本身不存在，需注意資源洩漏。
• 捕獲策略：按引用捕獲（const MyError&）避免切片問題，並能多態調用 what()。

最佳實踐建議

在大型項目中，建議建立異常層次體系（如 AppException 為基類，派生 NetworkError、DBError 等），並在文檔中明確各層拋出的異常類型，便於上層精確捕獲處理。