Бьерн Страуструп (947334), страница 49
Текст из файла (страница 49)
Mapiter<K,V>& Mapiter<K,V>::operator++() // префиксный инкремент
{
if (p) p = p->suc;
return *this;
}
void Mapiter<K,V>::operator++(int) // постфиксный инкремент
{
if (p) p = p->suc;
}
Постфиксные операции определены так, что они не возвращают никакого
значения. Дело в том, что затраты на создание и передачу нового
объекта Mapiter на каждом шаге итерации значительны, а польза от
него будет не велика.
Объект Mapiter можно инициализировать так, чтобы он был
установлен на начало Map:
template<class K, class V> Mapiter<K,V>::Mapiter(Map<K,V>& mm)
{
m == &mm; p = m->head;
}
Операция преобразования operator void*() возвращает нуль, если
итератор не установлен на элемент Map, и ненулевое значение иначе.
Значит можно проверять итератор iter, например, так:
void f(Mapiter<const char*, Shape*>& iter)
{
// ...
if (iter) {
// установлен на элемент таблицы
}
else {
// не установлен на элемент таблицы
}
// ...
}
Аналогичный прием используется для контроля потоковых операций
ввода-вывода в $$10.3.2.
Если итератор не установлен на элемент таблицы, его функции
key() и value() возвращают ссылки на стандартные объекты.
Если после всех этих определений вы забыли их назначение, можно
привести еще одну небольшую программу, использующую таблицу Map.
Пусть входной поток является списком пар значений следующего вида:
hammer 2
nail 100
saw 3
saw 4
hammer 7
nail 1000
nail 250
Нужно отсортировать список так, чтобы значения, соответствующие одному
предмету, складывались, и напечатать получившийся список вместе с
итоговым значением:
hammer 9
nail 1350
saw 7
-------------------
total 1366
Вначале напишем функцию, которая читает входные строки и заносит
предметы с их количеством в таблицу. Ключом в этой таблице является
первое слово строки:
template<class K, class V>
void readlines(Map<K,V>&key)
{
K word;
while (cin >> word) {
V val = 0;
if (cin >> val)
key[word] +=val;
else
return;
}
}
Теперь можно написать простую программу, вызывающую функцию
readlines() и печатающую получившуюся таблицу:
main()
{
Map<String,int> tbl("nil",0);
readlines(tbl);
int total = 0;
for (Mapiter<String,int> p(tbl); p; ++p) {
int val = p.value();
total +=val;
cout << p.key() << '\t' << val << '\n';
}
cout << "--------------------\n";
cout << "total\t" << total << '\n';
}
8.9 Упражнения
1. (*2) Определите семейство списков с двойной связью, которые
будут двойниками списков с одной связью, определенных в $$8.3.
2. (*3) Определите шаблон типа String, параметром которого является
тип символа. Покажите как его можно использовать не только для
обычных символов, но и для гипотетического класса lchar, который
представляет символы не из английского алфавита или расширенный
набор символов. Нужно постараться так определить String, чтобы
пользователь не заметил ухудшения характеристик программы по
памяти и времени или в удобстве по сравнению с обычным строковым
классом.
3. (*1.5) Определите класс Record (запись) с двумя членами-данными:
count (количество) и price (цена). Упорядочите вектор из таких
записей по каждому из членов. При этом нельзя изменять функцию
сортировки и шаблон Vector.
4. (*2) Завершите определения шаблонного класса Map, написав
недостающие функции-члены.
5. (*2) Задайте другую реализацию Map из $$8.8, используя списочный
класс с двойной связью.
6. (*2.5) Задайте другую реализацию Map из $$8.8, используя
сбалансированное дерево. Такие деревья описаны в $$6.2.3 книги
Д. Кнут "Искусство программирования для ЭВМ" т.1, "Мир", 1978 [K].
7. (*2) Сравните качество двух реализаций Map. В первой используется
класс Link со своей собственной функцией размещения, а во второй
- без нее.
8. (*3) Сравните производительность программы подсчета слов из
$$8.8 и такой же программы, не использующей класса Map. Операции
ввода-вывода должны одинаково использоваться в обеих программах.
Сравните несколько таких программ, использующих разные варианты
класса Map, в том числе и класс из вашей библиотеки, если он там
есть.
9. (*2.5) С помощью класса Map реализуйте топологическую сортировку.
Она описана в [K] т.1, стр. 323-332. (см. упражнение 6).
10. (*2) Модифицируйте программу из $$8.8 так, чтобы она работала
правильно для длинных имен и для имен, содержащих пробелы
(например, "thumb back").
11. (*2) Определите шаблон типа для чтения различных видов строк,
например, таких (предмет, количество, цена).
12. (*2) Определите класс Sort из $$8.4.5, использующий сортировку
по методу Шелла. Покажите как можно задать метод сортировки
с помощью параметра шаблона. Алгоритм сортировки описан в [K]
т.3, $$5.2.1 (см. упражнение 6).
13. (*1) Измените определения Map и Mapiter так, чтобы постфиксные
операции ++ и -- возвращали объект Mapiter.
14. (*1.5) Используйте шаблоны типа в стиле модульного
программирования, как это было показано в $$8.4.5 и напишите
функцию сортировки, рассчитанную сразу на Vector<T> и T[].
* ГЛАВА 9
Я прервал вас, поэтому не прерывайте меня.
- Уинстон Черчилл
В этой главе описан механизм обработки особых ситуаций и некоторые,
основывающиеся на нем, способы обработки ошибок. Механизм состоит
в запуске особой ситуации, которую должен перехватить специальный
обработчик. Описываются правила перехвата особых ситуаций и
правила реакции на неперехваченные и неожиданные особые ситуации.
Целые группы особых ситуаций можно определить как производные
классы. Описывается способ, использующий деструкторы и обработку
особых ситуаций, который обеспечивает надежное и скрытое от
пользователя управление ресурсами.
9.1 Обработка ошибок
Создатель библиотеки способен обнаружить динамические ошибки, но не
представляет какой в общем случае должна быть реакция на них.
Пользователь библиотеки способен написать реакцию на такие ошибки,
но не в силах их обнаружить. Если бы он мог, то сам разобрался бы
с ошибками в своей программе, и их не пришлось бы выявлять
в библиотечных функциях. Для решения этой проблемы в язык введено
понятие особой ситуации Ь.
Ь Только недавно комитетом по стандартизации С++ особые ситуации были
включены в стандарт языка, но на время написания этой книги они еще
не вошли в большинство реализаций.
Суть этого понятия в том, что функция, которая обнаружила ошибку и не
может справиться с нею, запускает особую ситуацию, рассчитывая, что
устранить проблему можно в той функции, которая прямо или опосредованно
вызывала первую. Если функция рассчитана на обработку ошибок некоторого
вида, она может указать это явно, как готовность перехватить данную
особую ситуацию.
Рассмотрим в качестве примера как для класса Vector можно
представлять и обрабатывать особые ситуации, вызванные выходом за
границу массива:
class Vector {
int* p;
int sz;
public:
class Range { }; // класс для особой ситуации
int& operator[](int i);
// ...
};
Предполагается, что объекты класса Range будут использоваться как
особые ситуации, и запускать их можно так:
int& Vector::operator[](int i)
{
if (0<=i && i<sz) return p[i];
throw Range();
}
Если в функции предусмотрена реакция на ошибку недопустимого значения
индекса, то ту часть функции, в которой эти ошибки будут перехватываться,
надо поместить в оператор try. В нем должен быть и обработчик особой
ситуации:
void f(Vector& v)
{
// ...
try {
do_something(v); // содержательная часть, работающая с v
}
catch (Vector::Range) {
// обработчик особой ситуации Vector::Range
// если do_something() завершится неудачно,
// нужно как-то среагировать на это
// сюда мы попадем только в том случае, когда
// вызов do_something() приведет к вызову Vector::operator[]()
// из-за недопустимого значения индекса
}
// ...
}
Обработчиком особой ситуации называется конструкция
catch ( /* ... */ ) {
// ...
}
Ее можно использовать только сразу после блока, начинающегося служебным
словом try, или сразу после другого обработчика особой ситуации. Служебным
является и слово catch. После него идет в скобках описание, которое
используется аналогично описанию формальных параметров функции, а именно,
в нем задается тип объектов, на которые рассчитан обработчик, и,
возможно, имена параметров (см. $$9.3). Если в do_something() или в
любой вызванной из нее функции произойдет ошибка индекса (на любом
объекте Vector), то обработчик перехватит особую ситуацию и будет
выполняться часть, обрабатывающая ошибку. Например, определения следующих
функций приведут к запуску обработчика в f():
void do_something()
{
// ...
crash(v);
// ...
}
void crash(Vector& v)
{
v[v.size()+10]; // искусственно вызываем ошибку индекса
}
Процесс запуска и перехвата особой ситуации предполагает просмотр
цепочки вызовов от точки запуска особой ситуации до функции, в которой
она перехватывается. При этом восстанавливается состояние стека,
соответствующее функции, перехватившей ошибку, и при проходе по всей
цепочке вызовов для локальных объектов функций из этой цепочки вызываются
деструкторы. Подробно это описано в $$9.4.
Если при просмотре всей цепочки вызовов, начиная с запустившей
особую ситуацию функции, не обнаружится подходящий обработчик, то
программа завершается. Подробно это описано в $$9.7.
Если обработчик перехватил особую ситуацию, то она будет обрабатываться
и другие, рассчитанные на эту ситуацию, обработчики не будут
рассматриваться. Иными словами, активирован будет только тот обработчик,
который находится в самой последней вызывавшейся функции, содержащей
соответствующие обработчики. В нашем примере функция f() перехватит
Vector::Range, поэтому эту особую 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
// ...
}
}
9.1.1 Особые ситуации и традиционная обработка ошибок
Наш способ обработки ошибок по многим параметрам выгодно отличается от
более традиционных способов. Перечислим, что может сделать операция
индексации Vector::operator[]() при обнаружении недопустимого 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 не была перехвачена. Для большинства
ошибок можно и нужно обеспечить лучшую реакцию.
Вариант [2] ("возвратить значение "ошибка"") можно реализовать
не всегда, поскольку не всегда удается определить значение "ошибка".
Так, в нашем примере любое целое является допустимым значением для
результата операции индексации. Если можно выделить такое особое
значение, то часто этот вариант все равно оказывается неудобным,
поскольку проверять на это значение приходится при каждом вызове. Так
можно легко удвоить размер программы. Поэтому для обнаружения всех
ошибок этот вариант редко используется последовательно.
Вариант [3] ("оставить программу в неопределенном состоянии")
имеет тот недостаток, что вызывавшая функция может не заметить
ненормального состояния программы. Например, во многих функциях
стандартной библиотеки С для сигнализации об ошибке устанавливается
соответствующее значение глобальной переменной errno. Однако,
в программах пользователя обычно нет достаточно последовательного
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
