Б. Страуструп - Язык программирования С++. Специальное издание, 3-изд. Бином. 2004 (1160791), страница 92
Текст из файла (страница 92)
Обработка исключений ) ус!ове (); Код, использующий файл, заключен в блок 1гу. Соответствующий блок са1с!! перехватывает все исключения, закрывает файл и повторно генерирует исключение. ) (роблема с этим решением состоит в том, что оно очень многословное, утомительное и потенциально дорогостоящее. Более того, любое многословное и утомительное реп!ение подвержено ошибкам, потому что возня с ннм надоедает программисту. К счастью, существует более элегантное решение. Общая постановка проблемы выглядит следуюшилс образом: 1'! выдавание ресурсов г о 1 И асдиссе () ( О выделение ресурса 1 0 ... 11 выделение ресурсп и О испол ьэоеште ресурсов /! освобождение ресурса и 0" 1'!' освобождение ресурса ! Часто бывает важно, чтобы ресурсы освобождались в порядке обратном тому, в котором они были выделены. Это напоминает поведение локальных объектов, создавас мых конструкторами и уничтожаемых деструкторами, Следовательно, мы можем решить проблемы выделения и освобождения ресурсов при помощи объектов классов с конструкторами и деструкторами.
Например, мы можем опрелелпть класс Е!!е р1г, который ведет себя наподобие РПЕ'. с1авв Р1!е р!г ( Е!ЕЕ Л' ри(э!1с: П!е р!г (сопл! с!ьаг' и, сопл! с!ьаГ' а) ( р =тореп (и, а); ) Е1!е р!г(НЕЕ" рр) (р=рр;) -Е1!е р1г( (1ГЯ~с!оэе (р);) О допуст~иьые опера~(ии копирования орега!огр1ЙЕ*() ( ге1игп р; ) Мы можем создать Е1(е р1г либо прп наличии ЛЬЕ", либо по аргументам, требуемым лля~ореп (). В любом случае, Е!!е р1г будет уничтожен в конце его области вилимости, и его деструктор закроет файл.
Наша функция сократилась теперь до минимума: ио!д иве!) !е (соп э1 с!ь аг'Уп) Г(!е р !гав' ~Хп, "г"); ~Писпольэовиние( Деструктор будет вызван независимо от того, завершится ли функция нормально плн по исключению. То есть механизмы ооработки исключений позволяют нам уда- 419 14.4.
Управление ресурсами лить код обработки ошибки из основного алгоритма. Результирующий код проще и менее подвержен ошибкам, чем его традиционный вариант. Процесс просмотра стека и поиска обработчика для исключения обычно называют «раскручиванием стека» (ягас(с цпя»1пйпй). По мере раскручивания вызываются деструкторы созданных локальных объектов. 14.4.1.
Использование конструкторов и деструкторов Техника управления ресурсами с использованием локальных объектов обычно называется принципом «выделенне ресурса есть инициализация». Это общая техника, она полагается на свойства конструкторов и деструкторов и на их взаимодействие с обработкой исключений. Объект не считается созданным до тех пор, пока не завершится выполнение его конструктора. После этого н только после этого механизм раскручивания стека вызовет деструктор для объекта. Процесс конструирования обьекта, содержащего в себе другие объекты, продолжается до тех пор, пока не будут сконструированы все входящие объекты. Массив создается до тех пор, пока не будут созданы его элементы (и только полностью сконструированные элементы уничтожаются в процессе раскручивания стека). Конструктор пытается обеспечить полное и корректное создание объекта. Когда это невозможно, хорошо написанный конструктор восстанавливает — настолько, насколько зто возможно — состояние системы до конструирования объекта.
В идеале, конструктор всегда достигает одной из этих альтернатив п не оставляет объекты в некотором «наполовину созданном» состоянии. Этого можно достигнуть прп помоши принципа «выделение ресурса есть инициализация», применяемого к членам. Рассмотрим класс Х, для которого конструктор должен затребовать два ресурса: файл хи блокировку у. Процесс «оприходования» может завершиться неуспешно и сгенерировать исключение. Конструктор класса Хне должен завершиться, открыв файл, но не получив блокировку.
Более того, выполнение этого требования должно быть достигнуто без взвалпвания соответствующих проб.лем на программиста. Мы используем объекты двух классов, г11е р1 и Еосй р1г, для представления требуемых ресурсов. Выделение ресурса происходит в в|ше пнипиалцзацпи локального объекта, представляюшего ресурс с1аяя Х( Р11е рсгаа; Еосдргг Ь Ь, риЫ1с. Х (сопягсдаг* х, сопя! сбаг«у( : аа (х, "по'(, О берем файл х : ЬЬ (у( О берем блокировку у (). 0-. ); Теперь, как и в случае с локальным обьектом, реализапня может взять на себя вге заботы об учете.
Пользователю совершенно це требуется отслеживать этот процесс. Например, если исключение возникнет после создания аа, но до конструирования ЬЬ, будет вызван деструктор для аа, но не для ЬЬ. Итак, там, где годится подобная простая модель выделения ресурсов, автору конструктора нет необходимости писать явный код обработки исключений. 420 Глава 14. Обработка исключений Наиболее часто ресурсом, запрашиваемым разного рода способами, является память.
Например: с!аьв У( шрр; иоЫМН(); риЫ!с: У(гп14 (р = пеги !пг(в); гпн (); ) -Г() ( г!е!е1е() р; ) Такая практика является распространенной и ведет к утеч ке памяти. Если в т!1 () будет сгенерировано исключение, затребованная память не будет освобождена — деструктор не будет вызван, потому что объект сконструирован не полностью. Ьолее безопасным вариантом будет: с1авв л ( иес1вгкгпг> р; ооЫ сап (); риМ!с.
г)пгв) р(в)(гп11(),) Память, выделенная для р, теперь управляется в оес1ог. Если !и!! () сгенернрует исключение, захваченная память будет освобождена, когда вызовется (неявно) деструктор для р. 14.4.2. ното р11 Стандартная библиотека предоставляет шаблон класса аи1о р1г, поддерживающий технику «выделение ресурса есть инициализация .. Как правило, аи1о р(гинггциачг1зируется указателем и может быть разыменован аналогично указателю.
Кроме того, объект, на кото рьш он указывает. будет неявно удален в ко|гце области видимости аи1о рйл Например: // нг звбншь удалишь рЬ при внкоде ио!а' !(Ро)п1р 1, Ро!п1р2, виго рггкО!гс!г> рс, ВЬарг* рЬ) аи1о р1т ">!ьаре> р (пегвйес1апд!е (р1, р2)); О р Ьказнвагьп ка пряионгольнвк аи1о р1гкБЬаре> рЬох (РЬ); р->го1аге (45); 1/ вглопьзргт гш1о рЬ .оЬаре вюкно л~ак гкв, как вдарь* ,Ч- гу (ьт а гпгвв) 1ЬгошМевв(); В нашем примере 4(ес1алфе, указатель рЬ на ЯЬаре н указатель рс на С!гс!е будут удалены независимо от того, будет ли сгенерировано исключение. Для достижения втой семантики владения гназываемой также свлшмтикой деструктивного копирования) шаблоны аи1а р1г имеют семантику копирования, которая радикально отличается от семантики копирования обычных указателеи: если один указатель типа аи1о р1г копируется в другой, то исходный указатель после аз ого ни на что нс укззывает, Поскольку копирование переменной типа аи1о р1г изменяет ее саму, то переменная типа сопя! аи1о р1г не может быть скопирована.
421 14.4. Управление ресурсами Шаблон аиГо рГг объявлен в <тетогу> и может быть описан следующим образом: 1етр!иге<с!азз Х> с!авв ЗГГ(сап!о ргг( 1етр!а1е<с!азз У> з1гис1 аи!о р1г ген (/" ..'/); //вспомогательный класс Х'риб риб!!с Гуре</е1Хе!етепГ 1уре; // Ягою!) означает <ничего не генерировать»; см. у" !4.6 ехр!!с!Г аигорГГ (Х' р=О) Ягою () (рггр ) -аи1о р1г () ГЬгою () (»Ге!еГе ргг;) // отляжет»ис юпо копируюи(ие конструкторы и присваивания // получсГют неконстинтные аргу»Генты: аи1о ргг(аиГорггйа) Ягою (), О копирование, далее а.рсг=О Гетр!аге<с!авв У> аи1о р1г (аигоргг<У>а) Ягою (), //копирование, далее а.р1г=б аиГорггй орегатог=(аигорггй а) Гйгою (), // копирование, далее а.Г»!Г=О // ко»шрованое, далее а,р1»=0 Гетр!а ге<с!азз У> аи1о р1гй ирека!от -(аиГорГГ<У й а) Ягою (); Хй орегаго» () сопл!Ягою () (ге1игп "ргг,) Х* орега1ог — > () сопв1ЯГ ою () (ге!ига ргг) Х" де! () сопл! Ягою () (ге 1и гп р1г;) // получаем указатель Х'ге!еазе () Ягою () (Л 1=рис рГг=О, ге1игп1) // передочаправасобсгпвеннссгпи ио!д геле! (Л р=0! Ягою () (1Г(р!=ргг) (ГГе!еге р1г; р!г=р )) аиГо рГг ге/<Х>) Ягою (); //копируегп изаа1о р1г сг/ Гетр!а1е<с(азз У> орега1огаи1о р1г ге)<У>() Ягою (); //котруетваГГ!о рсг ю/ //деструктивное копирование из пи!о ргг 1етр!а1е<с!авв У> орега1огаи1о р1г<У'() Ягою (); Ор2 несет ответственность за удазение О а»еперь р 3 несет олГвеГпс»пвенность //за удаление (а 02 — нет) //ошибка програлсииипа: р2 бе!() ==0 //получаем указатель от аи1о ри // передача владения и преобрпзование типа // ошибка програмлГист а; теперь и р4 несет //огпвет тпвенноспзьза удаление аи1о р1г<С!гс(е> р2 (рс); аи1о р!г<СЯс(е> рЗ (02); р2 — >Гп= 7, ЗГГаре*рз= рЗ.уеГЗ; аи1о рГГ<БГГаре>арз (рз) аи1о р1г< Сггс!е>р4 (рс); Эффект «принадлежности» объекта более чем одному аиГо рГг не определен; наиболее вероятно — объект будет удален дважды (с печальными последствиями), Отметим: семантика деструктивного копирования для аи1о р1г означает, что он не удовлетворяет требованиям к элементам стандартного контейнера или требованиям стандартных алгоритмов, подобных зог1().
Например; иес1ог< аи1орГГ<ЗГГаре» йи, //опасно:нспользуетаи(о рив кон»пеГ!нере //". Назначение аи1о р1г ге/ — реализовать семантику деструктивного копирования для обычного типа аи1о р1г, делая невозможным копирование сопв1 аи1о р1г. Если лл" может быть преобразован в В*, то шаблонный конструктор и шаблонное присваивание могут (явпо пли неявно) преобразовывать аиГо рГг<В> в аиГо р1г<В>.
Например; оо!<(у(С!гс!е* рс) Глава 14. Обработка исключений зосйи.Ьеа(п)), иенс(ф // так наделать: сорпвровка, возложно, испорпшт с Ясно, что аи1о р(гявлястся общим «интеллектуальным» (зшагс) указателем, Однако он обеспечивает тот сервис, для которого он был разработан — безопасность обработ- ки исключений. 14.4.3. Предостережение Не все программы должны обладать гибкостью по отношению к любым ошибкам и не все ресурсы являготся настолько критичными, чтобы оправдать усилия, требуемые при использовании принципа «выделение ресурса есть инициализация», аи1о р1г и са(с(з ]...). Например, в болыпинстве программ, которые просто читают из потока ввода и завершают свое выполнение, наиболее подходящей реакцией на серьезную ошибку во время выполнения будет прекращение процесса (после вывода подходящего сообщения).
Прп этом система освободит все выделенные ресурсы, а пользователь может запустить программу заново с подходягдим набором входных параметров. Обсуждаемая здесь стратегия предназначенадля приложений, в ко~орых такая упрощенная реакция на осппбкп времени выполнения неприемлема. В частности, разработчик библиотеки, как правило, не может сдела~ь разумных предположений о требованиях устойчивости к ошибкам в программе, использукпцей библиотеку, и поэтому вынужден избегать безусловного прекращения выполнения программы и освобождать все ресурсы перед возвратом в вызывающукз программу, Стратегия «выделение ресурса есть игшциализацил» совместно с использованием исключений для сообп1ений об ошибке в болыпинстве случаев подходит для написания таких библиотек. 14.4.4.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
