Б. Страуструп - Язык программирования С++ (1119446), страница 63
Текст из файла (страница 63)
В нем долженбыть и обработчик особой ситуации:void f(Vector& v){// ...try {do_something(v); // содержательная часть, работающая с v}catch (Vector::Range) {232Бьерн Страуструп.////////////Язык программирования С++обработчик особой ситуации Vector::Rangeесли do_something() завершится неудачно,нужно как-то среагировать на этосюда мы попадем только в том случае, когдавызов do_something() приведет к вызову Vector::operator[]()из-за недопустимого значения индекса}// ...}Обработчиком особой ситуации называется конструкцияcatch ( /* ... */ ) {// ...}Ее можно использовать только сразу после блока, начинающегося служебным словом try, или сразупосле другого обработчика особой ситуации.
Служебным является и слово catch. После него идет вскобках описание, которое используется аналогично описанию формальных параметров функции, аименно, в нем задается тип объектов, на которые рассчитан обработчик, и, возможно, именапараметров (см. $$9.3). Если в do_something() или в любой вызванной из нее функции произойдетошибка индекса (на любом объекте Vector), то обработчик перехватит особую ситуацию и будетвыполняться часть, обрабатывающая ошибку. Например, определения следующих функций приведут кзапуску обработчика в f():void do_something(){// ...crash(v);// ...}void crash(Vector& v){v[v.size()+10]; // искусственно вызываем ошибку индекса}Процесс запуска и перехвата особой ситуации предполагает просмотр цепочки вызовов от точкизапуска особой ситуации до функции, в которой она перехватывается.
При этом восстанавливаетсясостояние стека, соответствующее функции, перехватившей ошибку, и при проходе по всей цепочкевызовов для локальных объектов функций из этой цепочки вызываются деструкторы. Подробно этоописано в $$9.4.Если при просмотре всей цепочки вызовов, начиная с запустившей особую ситуацию функции, необнаружится подходящий обработчик, то программа завершается. Подробно это описано в $$9.7.Если обработчик перехватил особую ситуацию, то она будет обрабатываться и другие, рассчитанные наэту ситуацию, обработчики не будут рассматриваться. Иными словами, активирован будет только тотобработчик, который находится в самой последней вызывавшейся функции, содержащейсоответствующие обработчики.
В нашем примере функция f() перехватит Vector::Range, поэтому этуособую ситуацию нельзя перехватить ни в какой вызывающей f() функции:int ff(Vector& v){try {f(v);// в f() будет перехвачена Vector::Range}catch (Vector::Range) { // значит сюда мы никогда не попадем// ...}}233Бьерн Страуструп.Язык программирования С++9.1.1 Особые ситуации и традиционная обработка ошибокНаш способ обработки ошибок по многим параметрам выгодно отличается от более традиционныхспособов. Перечислим, что может сделать операция индексации Vector::operator[]() при обнаружениинедопустимого значения индекса:[1] завершить программу;[2] возвратить значение, трактуемое как "ошибка";[3] возвратить нормальное значение и оставить программу в неопределенном состоянии;[4] вызвать функцию, заданную для реакции на такую ошибку.Вариант [1] ("завершить программу") реализуется по умолчанию в том случае, когда особая ситуация небыла перехвачена.
Для большинства ошибок можно и нужно обеспечить лучшую реакцию.Вариант [2] ("возвратить значение "ошибка"") можно реализовать не всегда, поскольку не всегдаудается определить значение "ошибка". Так, в нашем примере любое целое является допустимымзначением для результата операции индексации. Если можно выделить такое особое значение, точасто этот вариант все равно оказывается неудобным, поскольку проверять на это значение приходитсяпри каждом вызове.
Так можно легко удвоить размер программы. Поэтому для обнаружения всехошибок этот вариант редко используется последовательно.Вариант [3] ("оставить программу в неопределенном состоянии") имеет тот недостаток, что вызывавшаяфункция может не заметить ненормального состояния программы.
Например, во многих функцияхстандартной библиотеки С для сигнализации об ошибке устанавливается соответствующее значениеглобальной переменной errno. Однако, в программах пользователя обычно нет достаточнопоследовательного контроля errno, и в результате возникают наведенные ошибки, вызванные тем, чтостандартные функции возвращают не то значение. Кроме того, если в программе есть параллельныевычисления, использование одной глобальной переменной для сигнализации о разных ошибкахнеизбежно приведет к катастрофе.Обработка особых ситуаций не предназначалась для тех случаев, на которые рассчитан вариант [4] ("вызвать функцию реакции на ошибку"). Отметим, однако, что если особые ситуации не предусмотрены,то вместо функции реакции на ошибку можно как раз использовать только один из трех перечисленныхвариантов.
Обсуждение функций реакций и особых ситуацией будет продолжено в $$9.4.3.Механизм особых ситуаций успешно заменяет традиционные способы обработки ошибок в тех случаях,когда последние являются неполным, некрасивым или чреватым ошибками решением. Этот механизмпозволяет явно отделить часть программы, в которой обрабатываются ошибки, от остальной ее части,тем самым программа становится более понятной и с ней проще работать различным сервиснымпрограммам. Свойственный этому механизму регулярный способ обработки ошибок упрощаетвзаимодействие между раздельно написанными частями программы.В этом способе обработки ошибок есть для программирующих на С новый момент: стандартнаяреакция на ошибку (особенно на ошибку в библиотечной функции) состоит в завершении программы.Традиционной была реакция продолжать программу в надежде, что она как-то завершится сама.Поэтому способ, базирующийся на особых ситуациях, делает программу более "хрупкой" в том смысле,что требуется больше усилий и внимания для ее нормального выполнения.
Но это все-таки лучше, чемполучать неверные результаты на более поздней стадии развития программы (или получать их ещепозже, когда программу сочтут завершенной и передадут ничего не подозревающему пользователю).Если завершение программы является неприемлемой реакцией, можно смоделировать традиционнуюреакцию с помощью перехвата всех особых ситуаций или всех особых ситуаций, принадлежащихспециальному классу ($$9.3.2).Механизм особых ситуаций можно рассматривать как динамический аналог механизма контроля типов ипроверки неоднозначности на стадии трансляции.
При таком подходе более важной становится стадияпроектирования программы, и требуется большая поддержка процесса выполнения программы, чемдля программ на С. Однако, в результате получится более предсказуемая программа, ее будет прощевстроить в программную систему, она будет понятнее другим программистам и с ней проще будетработать различным сервисным программам.
Можно сказать, что механизм особых ситуацийподдерживает, подобно другим средствам С++, "хороший" стиль программирования, который в такихязыках, как С, можно применять только не в полном объеме и на неформальном уровне.234Бьерн Страуструп.Язык программирования С++Все же надо сознавать, что обработка ошибок остается трудной задачей, и, хотя механизм особыхситуаций более строгий, чем традиционные способы, он все равно недостаточно структурирован посравнению с конструкциями, допускающими только локальную передачу управления.9.1.2 Другие точки зрения на особые ситуации"Особая ситуация" - одно из тех понятий, которые имеют разный смысл для разных людей.
В С++механизм особых ситуаций предназначен для обработки ошибок. В частности, он предназначен дляобработки ошибок в программах, состоящих из независимо создаваемых компонентов.Этот механизм рассчитан на особые ситуации, возникающие только при последовательном выполнениипрограммы (например, контроль границ массива). Асинхронные особые ситуации такие, например, какпрерывания от клавиатуры, нельзя непосредственно обрабатывать с помощью этого механизма. Вразличных системах существуют другие механизмы, например, сигналы, но они здесь нерассматриваются, поскольку зависят от конкретной системы.Механизм особых ситуаций является конструкцией с нелокальной передачей управления и его можнорассматривать как вариант оператора return. Поэтому особые ситуации можно использовать для целей,никак не связанных с обработкой ошибок ($$9.5).
Все-таки основным назначением механизма особыхситуаций и темой этой главы будет обработка ошибок и создание устойчивых к ошибкам программ.9.2 Различение особых ситуацийЕстественно, в программе возможны несколько различных динамических ошибок. Эти ошибки можносопоставить с особыми ситуациями, имеющими различные имена. Так, в классе Vector обычноприходится выявлять и сообщать об ошибках двух видов: ошибки диапазона и ошибки, вызванныенеподходящим для конструктора параметром:class Vector {int* p;int sz;public:enum { max = 32000 };class Range { }; // особая ситуация индексаclass Size { };// особая ситуация "неверный размер"Vector(int sz);int& operator[](int i);// ...};Как было сказано, операция индексации запускает особую ситуацию Range, если ей задан выходящийиз диапазона значений индекс. Конструктор запускает особую ситуацию Size, если ему заданнедопустимый размер вектора:Vector::Vector(int sz){if (sz<0 || max<sz) throw Size();// ...}Пользователь класса Vector может различить эти две особые ситуации, если в проверяемом блоке (т.е.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
