例外処理 ― try / catch / throw

導入

「ファイルが開けない」「0で割ろうとした」など、正常に処理できない事態が起きたとき、戻り値で毎回エラーを返すのは煩雑です。C++ には「例外」というエラー通知の仕組みがあり、問題の発生箇所と対処箇所を分けて書けます。

この回は読み物です。例外の送出（throw）はブラウザ内の実行環境では停止してしまうため、手元の環境（g++ / clang など）でコンパイルして動きを確かめてください。前後のモダンC++の回は、そのままブラウザで実行できます。

説明

throw で例外を投げ、try で囲んだ範囲から投げられた例外を catch で受け止めます。throw された時点で処理は中断し、対応する catch まで一気に飛びます。

flowchart LR
  t["try ブロック"] -->|"throw で例外発生"| c["catch ブロック"]
  t -->|"正常なら"| n["catch を素通り"]

#include <iostream>
#include <stdexcept>   // runtime_error など
using namespace std;

double divide(int a, int b) {
    if (b == 0) {
        throw runtime_error("0 では割れません");   // 例外を投げる
    }
    return (double)a / b;
}

int main() {
    try {
        cout << divide(10, 2) << endl;   // 5
        cout << divide(10, 0) << endl;   // ここで例外 → 下は実行されない
        cout << "この行は実行されない" << endl;
    } catch (const runtime_error& e) {
        cout << "エラー: " << e.what() << endl;   // e.what() でメッセージ
    }
    cout << "続きの処理" << endl;   // catch 後、ここから再開
    return 0;
}
// 5 / エラー: 0 では割れません / 続きの処理

例外の強みは、深い呼び出しの奥で起きた問題を、途中を飛び越えて一気に上位で処理できることです。前章の RAII と組み合わせると、例外で飛んでもデストラクタが呼ばれ、資源が確実に片付きます。

まとめ

throw で投げ、try/catch で受け止めます。catch (const 例外型& e) で参照で受け、e.what() でメッセージを取ります。例外は「発生」と「対処」を分離でき、RAII と組み合わせて安全なエラー処理を実現します。