C++标准库异常类继承层次中的根类为exception，其定义在exception头文件中，它是C++标准库所有函数抛出异常的基类，exception的接口定义如下：

namespace std {

         class exception {

         public:

                   exception() throw();   //不抛出任何异常

                   exception(const exception& e) throw();

                   exception& operator= (const exception& e) throw();

                   virtual ~exception() throw)();

                   virtual const char* what() const throw(); //返回异常的描述信息

         };

}

除了exception类，C++还提供了一些类，用于报告程序不正常的情况，在这些预定义的类中反映的错误模型中，主要包含逻辑错误和运行时错误两大类。

逻辑错误主要包括invalid_argument, out_of_range, length_error, domain_error。当函数接收到无效的实参，会抛出invaild_argument异常，如果函数接收到超出期望范围的实参，会抛出out_of_range异常，等等。

namespace std {

         class logic_error: public exception {

         public:

                   explicit logic_error(const string &what_arg);       //关键字explicit  显式调用构造函数---见下文

         };

         class invalid_argument: public logic_error {

         public:

                   explicit invalid_argument(const string &what_arg);

};

class out_of_range: public logic_error {

         public:

                   explicit out_of_range(const string &what_arg);

};

class length_error: public logic_error {

         public:

                   explicit length_error(const string &what_arg);

};

class domain_error: public logic_error {

         public:

                   explicit domain_error(const string &what_arg);    //域名错误

};

}

运行时错误由程序域之外的事件引发，只有在运行时才能检测，主要包括range_error, overflow_error, underflow_error。函数可以通过抛出range_error报告算术运算中的范围错误，通过抛出overflow_error报告溢出错误。

namespace std {

         class runtime_error: public exception {

         public:

                   explicit runtime_error(const string &what_arg);

         };

         class range_error: public runtime_error {

         public:

                   explicit range_error(const string &what_arg);

};

class overflow_error: public runtime_error {

         public:

                   explicit overflow_error(const string &what_arg);

};

class underflow_error: public runtime_error {

         public:

                   explicit underflow_error(const string &what_arg);

};

}

另外，在new头文件中定义了bad_alloc异常，exception也是bad_alloc的基类，用于报告new操作符不能正确分配内存的情形。当dynamic_cast失败时，程序会抛出bad_cast异常类，其也继承自exception类。