Краткий ответ

Перехват по константной ссылке сохраняет динамический тип выброшенного объекта и не создаёт его отдельную копию. Перехват по значению создаёт объект типа параметра; если параметр имеет базовый тип, производная часть будет отсечена (срезка объекта), поэтому виртуальный вызов уже не увидит производный класс.

Исторический контекст

Иерархии исключений в C++ строятся на тех же механизмах наследования и виртуальности, что и обычный полиморфизм. Обработчику часто нужно распознать общее базовое исключение, но при этом сохранить возможность получить специфичное поведение производного типа.

Перехват по ссылке решает эту задачу без копирования объекта исключения. Добавление const делает обработчик пригодным для чтения исключения и не требует изменения исходного объекта.

Постановка проблемы

При перехвате базового класса по значению создаётся отдельный объект базового типа. Производственная часть исключения в этот объект не попадает, поэтому виртуальные методы, вызванные через него, работают как для базового объекта.

Кроме срезки, копирование может быть нежелательным из-за стоимости, пользовательских конструкторов копирования или побочных эффектов. Перехват по константной ссылке устраняет эти риски, сохраняя доступ к исходному объекту исключения на время выполнения обработчика.

Подробное решение

Обработчик по значению проверяет совместимость выброшенного объекта с типом параметра, а затем инициализирует отдельный объект этого типа. Если выброшен производный объект, а параметр имеет базовый тип, происходит преобразование производного объекта в базовый с потерей производственных полей и динамического поведения.

Обработчик по константной ссылке также может принять производное исключение через его базовый тип, но ссылка остаётся связанной с исходным объектом. Поэтому виртуальный вызов через ссылку использует фактический динамический тип исключения.

#include <iostream>

struct Error { virtual const char* name() const { return "Error"; } virtual ~Error() = default; };
struct FileError : Error { const char* name() const override { return "FileError"; } };

void by_value() {
    try { throw FileError{}; }
    catch (Error e) { std::cout << e.name() << '
'; }
}

void by_reference() {
    try { throw FileError{}; }
    catch (const Error& e) { std::cout << e.name() << '
'; }
}

В by_value будет напечатано имя базового типа, потому что объект FileError срезан до Error. В by_reference сохраняется динамический тип, поэтому вызывается переопределённый метод FileError::name.

Практическое правило: иерархию исключений обычно перехватывают как const Base&, а затем более специфичные типы размещают до базового обработчика. Перехват по значению допустим, когда нужен независимый объект конкретного типа и срезка сознательно несущественна.

Ситуация из практики

Сервис обрабатывает DatabaseError и его производный тип ConnectionError. Если общий обработчик принимает DatabaseError по значению, диагностический виртуальный метод возвращает только сведения базового класса, а дополнительные данные о соединении теряются.

Возможные варианты:

Перехват по значению: простая запись, но возможны копирование и срезка объекта.
Перехват по неконстантной ссылке: сохраняет полиморфизм, но позволяет обработчику случайно изменить исключение.
Перехват по константной ссылке: сохраняет динамический тип, не копирует объект и ограничивает обработчик чтением.

Выбирают const-ссылку. В результате сохраняются полные диагностические данные, исключается лишнее копирование, а обработчики не могут случайно изменить объект исключения.

Что кандидаты часто упускают

Вопрос: Может ли перехват по значению принять исключение производного типа?

Ответ: Да. Совместимость типов для обработчика проверяется с учётом наследования, поэтому базовый обработчик может принять производное исключение. Однако после инициализации параметр является отдельным объектом базового типа, и производная часть уже потеряна.
Вопрос: Почему обработчик обычно объявляют как const-ссылку, если выброшенный объект не обязательно константный?

Ответ: Константная ссылка может связываться с объектом исключения независимо от его исходной изменяемости и запрещает обработчику изменять его через данную ссылку. Для диагностики это обычно правильная семантика: обработчик читает сведения об ошибке, а не модифицирует её.
Вопрос: Что изменится, если сначала поставить обработчик базового типа, а затем производного?

Ответ: Производный обработчик станет недостижимым для соответствующих исключений: базовый обработчик уже подходит и будет выбран первым. Обработчики необходимо располагать от наиболее специфичных типов к наиболее общим, иначе компилятор обычно диагностирует недостижимый обработчик или логика обработки будет неверной.