C++异常捕获后程序coredump、Matrix自定义异常编译报错排查

程序触发coredump、异常未被捕获是三类错误共同导致的：

• IllegalOperation异常类构造函数语法错误，导致编译失败
• 运算符重载中抛出的异常类型与catch块声明的捕获类型不匹配，未被捕获的异常直接触发std::terminate终止程序
• 嵌套异常类的模板实例化类型不统一，部分场景抛出的异常无法被现有catch块匹配

1. 修复异常类的语法错误 #

你写的异常类构造函数遗漏了成员初始化列表的冒号，编译器会把初始化列表内容识别成函数声明，直接报编译错误。
原错误代码：

IllegalOperation(const char *msg) _msg(msg){};

修正后的异常类完整定义（注意要提前包含依赖头文件）：

//  matrix.h开头需要包含这两个头文件
#include <exception>
#include <string>

// Error class
class IllegalOperation : public std::exception
{
public:
    IllegalOperation(const char *msg) : _msg(msg) {}; // 初始化列表前补冒号
    const char *what() const noexcept override { return _msg.c_str(); };
private:
    std::string _msg;
};

注：C++11及以后版本推荐用noexcept代替旧的throw()异常说明。

2. 修正运算符重载的抛出语句 #

你当前operator+和两个operator*的错误分支都是直接抛出字符串常量：

throw("Matrices cannot be added, sizes do not match");

这种写法抛出的是const char*类型，和catch块要捕获的IllegalOperation类型完全不匹配，自然无法被捕获。需要改成抛出你定义的异常类实例，同时修正乘法分支的错误提示文案（你之前写的是不能相加，实际是不能相乘）：

// operator+错误分支修正
else
    throw IllegalOperation("Matrices cannot be added, sizes do not match");

// 两个operator*错误分支修正
else
    throw IllegalOperation("Matrices cannot be multiplied, sizes do not match");

3. 修复异常类型不匹配的问题 #

IllegalOperation是定义在Matrix模板类内部的嵌套类，每一组不同模板参数实例化出的Matrix类，都会生成独立的IllegalOperation类型。比如Matrix<int,3,3>抛出的IllegalOperation类型是Matrix<int,3,3>::IllegalOperation，和你catch块写的Matrix<int,3,2>::IllegalOperation是完全不同的类型，3*3矩阵抛出的加法异常无法被现有catch块捕获。
两种修复方案二选一即可：

• 方案一：把IllegalOperation类定义移到Matrix类外部，作为独立的通用异常类，所有Matrix实例都抛出同一个类型的异常
• 方案二：给catch块增加多个捕获分支，再加一个std::exception兜底分支，示例：

catch (const Matrix<int, 3, 2>::IllegalOperation &e)
{
    cout << e.what() << endl;
}
catch (const Matrix<int, 3, 3>::IllegalOperation &e)
{
    cout << e.what() << endl;
}
// 兜底捕获所有继承自std::exception的异常
catch (const std::exception &e)
{
    cout << e.what() << endl;
}

额外代码逻辑问题 #

你写的矩阵乘法循环边界有误：j循环的终止条件现在写的是this->cols，实际应该取乘号右侧矩阵的列数N1，否则非方阵相乘时计算结果会出错。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Van Wilder