题目要求（11 分） 下述程序使用错误码进行错误处理。请修改该函数和主程序： 移除基于错误码的错误处理逻辑（必要时修改函数返回值类型）； 改用 C++ 异常（Exceptions）实现错误处理； 设计合理数量的异常类用于区分不同错误场景，所有异常类需继承自同一个基类； 错误信息的输出需放在异常类的虚方法中实现； 需将 berechneWerte 函数参数中的 ungueltigerWert 移除，但无效值仍需在错误信息中输出。 错误码含义（原程序逻辑） 0：无错误发生； 1：传入了空数组（长度为 0），未执行任何计算； 2：数组中存储的值超出有效范围（<0 或> 2047），此时无效值会被存入引用参数 ungueltigerWert。

#include <iostream>
using namespace std;

int berechneWerte(int * werte, unsigned int const n, int &ungueltigerWert) {
    int errCode = 0;
    if (n == 0) return errCode = 1;
    for (unsigned int i = 0; i < n; ++i) {
        if (werte[i] < 0 || werte[i] > 2047) {
            errCode = 2;
            ungueltigerWert = werte[i];
        }
        werte[i] *= (werte[i] + 1);
    }
    return errCode;
}

int main() {
    int const n = 4;
    int werte[n] = { 2, 1, -2, 1 };
    int ungueltigerWert = 0;
    int errCode = berechneWerte(werte, n, ungueltigerWert);

    if (errCode == 1) {
        cerr << "Fehler: Arraygroesse 0" << endl;
    } else if (errCode == 2) {
        cerr << "Fehler: Array enthaelt ungueltigen Wert " << ungueltigerWert << endl;
    } else {
        for (unsigned int i = 0; i < n; ++i) {
            cout << werte[i] << endl;
        }
    }

    return 0;
}

二、完整实现代码（基于 exception 基类）

#include <iostream>
#include <exception>  // C++ 异常基类头文件
#include <string>     // 用于拼接错误信息
using namespace std;

// 步骤1：定义异常基类（继承自 std::exception）
class BerechneFehler : public exception {
public:
    // 纯虚方法：输出错误信息（由子类实现）
    virtual void ausgabeFehler() const noexcept = 0;

    // 重写基类 what() 方法（可选，保持兼容性）
    const char* what() const noexcept override {
        return "BerechneFehler: 计算过程中发生错误";
    }

    // 虚析构函数（基类必须声明）
    virtual ~BerechneFehler() noexcept = default;
};

// 步骤2：定义子类1 - 空数组异常
class LeeresArrayFehler : public BerechneFehler {
public:
    // 实现基类的虚方法：输出空数组错误信息
    void ausgabeFehler() const noexcept override {
        cerr << "Fehler: Arraygroesse 0" << endl;
    }

    // 重写 what() 增强描述（可选）
    const char* what() const noexcept override {
        return "LeeresArrayFehler: 数组长度为0，无法计算";
    }
};

// 步骤3：定义子类2 - 无效值异常（存储无效值用于输出）
class UngueltigerWertFehler : public BerechneFehler {
private:
    int ungueltigerWert;  // 存储超出范围的无效值
public:
    // 构造函数：接收无效值
    explicit UngueltigerWertFehler(int wert) noexcept : ungueltigerWert(wert) {}

    // 实现基类的虚方法：输出含无效值的错误信息
    void ausgabeFehler() const noexcept override {
        cerr << "Fehler: Array enthaelt ungueltigen Wert " << ungueltigerWert << endl;
    }

    // 重写 what() 增强描述（可选）
    const char* what() const noexcept override {
        static string msg;  // static 避免临时对象析构
        msg = "UngueltigerWertFehler: 无效值 " + to_string(ungueltigerWert) + " (范围需 0-2047)";
        return msg.c_str();
    }
};

// 步骤4：修改 berechneWerte 函数（移除错误码和 ungueltigerWert 参数）
void berechneWerte(int* werte, unsigned int const n) {
    // 检查空数组：抛空数组异常
    if (n == 0) {
        throw LeeresArrayFehler();
    }

    // 遍历数组计算 + 检查无效值
    for (unsigned int i = 0; i < n; ++i) {
        int wert = werte[i];
        // 检查值范围：抛无效值异常（传入当前无效值）
        if (wert < 0 || wert > 2047) {
            throw UngueltigerWertFehler(wert);
        }
        // 正常计算逻辑
        werte[i] *= (wert + 1);
    }
}

// 步骤5：修改主程序（用 try-catch 处理异常）
int main() {
    int const n = 4;
    int werte[n] = { 2, 1, -2, 1 };  // 包含无效值 -2

    try {
        // 调用修改后的函数（无错误码/引用参数）
        berechneWerte(werte, n);

        // 无异常时输出计算结果
        for (unsigned int i = 0; i < n; ++i) {
            cout << werte[i] << endl;
        }
    }
    // 捕获所有自定义异常（基类引用，多态生效）
    catch (const BerechneFehler& fehler) {
        // 调用子类的虚方法输出错误信息
        fehler.ausgabeFehler();
    }
    // 捕获标准异常（兜底）
    catch (const exception& e) {
        cerr << "Unbekannter Fehler: " << e.what() << endl;
    }
    // 捕获所有未匹配的异常
    catch (...) {
        cerr << "Schwerwiegender unbekannter Fehler!" << endl;
    }

    return 0;
}
三、核心实现说明
1. 异常类设计（满足题目要求）
基类 BerechneFehler：
继承自 std::exception（C++ 标准异常基类）；
声明纯虚方法 ausgabeFehler()（强制子类实现错误信息输出）；
重写 what() 方法（保持与标准异常的兼容性）；
声明虚析构函数（避免子类析构时内存泄漏）。
子类 LeeresArrayFehler：处理空数组错误，实现 ausgabeFehler() 输出「数组长度为 0」。
子类 UngueltigerWertFehler：
私有成员存储无效值（替代原引用参数 ungueltigerWert）；
构造函数接收无效值，ausgabeFehler() 输出含具体无效值的错误信息。
2. 函数修改要点
移除返回值（原错误码），改为 void（异常通过 throw 抛出，无需返回码）；
移除 ungueltigerWert 引用参数，无效值通过异常类的构造函数传入并存储；
空数组时抛出 LeeresArrayFehler，值越界时抛出 UngueltigerWertFehler。
3. 主程序修改要点
用 try-catch 包裹函数调用，替代原错误码判断逻辑；
通过基类引用捕获所有自定义异常（多态特性：调用子类的 ausgabeFehler()）；
无异常时正常输出计算结果，异常时调用虚方法输出错误信息。

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