面试题：C++中文件操作的异常处理

Question

在C++使用fstream进行文件读取操作时，若文件不存在或读取过程中出现错误，如何进行恰当的异常处理？请写出代码示例并解释每一步的作用。

Answer 1

#include <iostream>
#include <fstream>
#include <string>

int main() {
    std::string filename = "nonexistent_file.txt";
    std::ifstream file(filename);

    try {
        if (!file.is_open()) {
            throw std::runtime_error("无法打开文件: " + filename);
        }

        // 进行文件读取操作，例如读取一行
        std::string line;
        while (std::getline(file, line)) {
            std::cout << line << std::endl;
        }

        // 关闭文件
        file.close();
    } catch (const std::exception& e) {
        std::cerr << "异常: " << e.what() << std::endl;
    }

    return 0;
}

1. 定义文件名和文件流对象：
   • std::string filename = "nonexistent_file.txt";：定义要读取的文件名。
   • std::ifstream file(filename);：尝试打开文件，如果文件不存在，file.is_open() 会返回 false。
2. 异常处理部分：
   • try 块：
     • if (!file.is_open()) { throw std::runtime_error("无法打开文件: " + filename); }：检查文件是否成功打开，如果没有成功打开，抛出一个 std::runtime_error 类型的异常，并附带错误信息。
     • 在成功打开文件后，进行文件读取操作，这里使用 std::getline 逐行读取文件内容并输出到控制台。
     • file.close();：读取完成后关闭文件。
   • catch 块：
     • catch (const std::exception& e) { std::cerr << "异常: " << e.what() << std::endl; }：捕获所有派生自 std::exception 的异常，输出异常信息到标准错误流，以便开发者了解错误原因。