Программирование. Принципы и практика использования C++ Исправленное издание - Бьёрн Страуструп

указанных с правильными типами и в правильном порядке. Если система типов используется корректно, она становится мощным инструментом, позволяющим избежать ошибок на этапе выполнения программы (см. раздел 14.1).

3. Записывая выражение area("seven",2), вы могли рассчитывать, что компилятор увидит строку "seven" и поймет, что вы имели в виду целое число 7. Напрасно. Если функция ожидает целое число, то ей нельзя передавать строку. Язык C++ поддерживает некоторые неявные преобразования типов (см. раздел 3.9), но не позволяет конвертировать тип string в тип int. Компилятор даже не станет угадывать, что вы имели в виду. А что вы могли бы ожидать от вызовов area("Hovel lane",2), area("7,2") и area("sieben","zwei")?

Мы перечислили лишь несколько примеров. Существует намного больше ошибок, которые компилятор может найти в вашей программе.

ПОПРОБУЙТЕ

Попробуйте скомпилировать эти примеры и проанализируйте сообщения компилятора. Придумайте еще несколько ошибок и проверьте их с помощью компилятора.

5.3.3. Не ошибки

Работая с компилятором, вы в какой-то момент захотите, чтобы он угадывал ваши намерения; иначе говоря, захотите, чтобы некоторые ошибки он не считал таковыми. Это естественно. Однако удивительно то, что по мере накопления опыта вы захотите, чтобы компилятор был более придирчивым и браковал больше, а не меньше выражений. Рассмотрим пример.

int x4 = area(10,–7); // OK: но что представляет собой прямоугольник,

                      // у которого ширина равна минус 7?

int x5 = area(10.7,9.3);  // OK: но на самом деле вызывается area(10,9)

char x6 = area(100,9999); // OK: но результат будет усечен

Компилятор не выдаст никаких сообщений о переменной x4. С его точки зрения вызов area(10,–7) является правильным: функция area() запрашивает два целых числа, и вы их ей передаете; никто не говорил, что они должны быть положительными.

Относительно переменной x5 хороший компилятор должен был бы предупредить, что значения типа double, равные 10.7 и 9.3, будут преобразованы в значения типа int, равные 10 и 9 (см. 3.9.2). Однако (устаревшие) правила языка утверждают, что вы можете неявно преобразовать переменную типа double в переменную типа int, поэтому у компилятора нет никаких оснований отвергать вызов area(10.7,9.3).

Инициализация переменной x6 представляет собой вариант той же проблемы, что и вызов area(10.7,9.3). Значение типа int, возвращенное после вызова area(100,9999), вероятно, равное 999900, будет присвоено переменной типа char. В итоге, скорее всего, в переменную x6 будет записано “усеченное” значение –36. И опять-таки хороший компилятор должен выдать предупреждение, даже если устаревшие правила языка позволяют ему не делать этого.

По мере приобретения опыта вы научитесь использовать как сильные, так и слабые стороны компилятора. Однако не будьте слишком самоуверенными: выражение “программа скомпилирована” вовсе не означает, что она будет выполнена. Даже если она будет запущена на выполнение, то, как правило, сначала будет выдавать неправильные результаты, пока вы не устраните все логические недостатки.

5.4. Ошибки во время редактирования связей

 

 Любая программа состоит из нескольких отдельно компилируемых частей, которые называют единицами трансляции (translation units). Каждая функция в программе должна быть объявлена с теми же самыми типами, которые указаны во всех единицах трансляции, откуда она вызывается. Для этого используются заголовочные файлы (подробно о них речь пойдет в разделе 8.3). Кроме того, каждая функция должна быть объявлена в программе только один раз. Если хотя бы одно из этих правил нарушено, то редактор связей выдаст ошибку. Способы исправления ошибок во время редактирования связей рассматриваются в разделе 8.3. А пока рассмотрим пример программы, которая порождает типичную ошибку на этапе редактирования связей.

int area(int length, int width); // вычисляет площадь прямоугольника

int main()

{

  int x = area(2,3);

}

Если функция area() не объявлена в другом исходном файле и не связана с нашим файлом с помощью редактора связей, то он сообщит об отсутствии объявления функции area().

Определение функции area() должно иметь точно такие же типы (как возвращаемого значения, так и аргументов), как и в нашем файле.

int area(int x, int y) { /* ... */ } // "наша" функция area()

Функции с таким же именем, но с другими типами аргументов будут проигнорированы.

double area(double x, double y) { /* ... */ }   // не "наша" area()

int area(int x, int y, char unit) { /* ... */ } // не "наша" area()

Обратите внимание на то, что имя функции, набранное с ошибкой, обычно не порождает ошибки на этапе редактирования связей. Но как только компилятор обнаружит необъявленную функцию, он немедленно выдаст сообщение об ошибке. Это хорошо: ошибки на этапе компиляции обнаруживаются раньше ошибок на этапе редактирования связей и, как правило, легче устраняются.

Как указывалось выше, правила связывания функций распространяются и на все другие сущности программы, например, на переменные и типы: каждая сущность с заданным именем должна быть определена только один раз, но объявлять ее можно сколько угодно, причем все эти объявления должны быть точно согласованными по типам. Детали изложены в разделах 8.2 и 8.3.

5.5. Ошибки во время выполнения программы

Если программа не содержит ошибок, которые можно обнаружить на этапах компиляции и редактирования связей, то она выполняется. Здесь-то и начинаются настоящие приключения. При написании программы можно выявить и устранить ошибки, но исправить ошибку, обнаруженную на этапе выполнения программы, не так легко. Рассмотрим пример.

int area(int length, int width) // Вычисляем площадь прямоугольника

{

  return length*width;

}

int framed_area(int x, int y) // Вычисляем площадь,

                              // ограниченную рамкой

{

  return area(x–2,y–2);

}

int main()

{

  int x = –1;

  int y = 2;

  int z = 4;

  // ...

  int area1 = area(x,y);

  int area2 = framed_area(1,z);

  int area3 = framed_area(y,z);

  double ratio = double(area1)/area3; // Преобразуем к типу double,

                                      // чтобы выполнить деление

                                      // с плавающей точкой

}

Для того чтобы сделать проблемы менее очевидными и усложнить задачу компилятора, в качестве аргументов мы решили использовать переменные x,