Язык программирования C++. Пятое издание - Стенли Липпман

Некоторые из наиболее популярных методик обеспечения устойчивости к исключениям здесь будут упомянуты. Однако читатели, программы которых требуют надежной обработки исключений, должны знать, что рассматриваемых здесь методик недостаточно для полного обеспечения устойчивости к исключениям.

5.6.3. Стандартные исключения

В библиотеке С++ определен набор классов, объекты которых можно использовать для передачи сообщений о проблемах в функциях, определенных в стандартной библиотеке. Эти стандартные классы исключений могут быть также использованы в программах, создаваемых разработчиком. Библиотечные классы исключений определены в четырех следующих заголовках.

• В заголовке exception определен общий класс исключения exception. Он сообщает только о том, что исключение произошло, но не предоставляет никакой дополнительной информации.

• В заголовке stdexcept определено несколько универсальных классов исключения (табл. 5.1).

• В заголовке new определен класс исключения bad_alloc, рассматриваемый в разделе 12.1.2.

• В заголовке type_info определен класс исключения bad_cast, рассматриваемый в разделе 19.2.

В классах exception, bad_alloc и bad_cast определен только стандартный конструктор (см. раздел 2.2.1), поэтому невозможно инициализировать объект этих типов.

Поведение исключений других типов прямо противоположно: их можно инициализировать объектом класса string или строкой в стиле С, однако значением по умолчанию их инициализировать нельзя. При создании объекта исключения любого из этих типов необходимо предоставить инициализатор. Этот инициализатор используется для предоставления дополнительной информации о произошедшей ошибке.

Таблица 5.1. Стандартные классы исключений, определенные в заголовке stdexcept

exception Наиболее общий вид проблемы runtime_error Проблема, которая может быть обнаружена только во время выполнения range_error Ошибка времени выполнения: полученный результат превосходит допустимый диапазон значения overflow_error Ошибка времени выполнения: переполнение регистра при вычислении underflow_error Ошибка времени выполнения: недополнение регистра при вычислении logic_error Ошибка в логике программы domain_error Логическая ошибка: аргумент, для которого не существует результата invalid_argument Логическая ошибка: неподходящий аргумент length_error Логическая ошибка: попытка создать объект большего размера, чем максимально допустимый для данного типа out_of_range Логическая ошибка: используемое значение вне допустимого диапазона

В классах исключений определена только одна функция what(). Она не получает никаких аргументов и возвращает константный указатель на тип char. Это указатель на символьную строку в стиле С (см. раздел 3.5.4), содержащую текст описания переданного исключения.

Содержимое символьного массива (строки в стиле С), указатель на который возвращает функция what(), зависит от типа объекта исключения. Для типов, которым при инициализации передают строку класса string, функция what() возвращает строку. Что же касается других типов, то возвращаемое значение зависит от компилятора.

Упражнения раздела 5.6.3

Упражнение 5.23. Напишите программу, которая читает два целых числа со стандартного устройства ввода и выводит результат деления первого числа на второе.

Упражнение 5.24. Перепишите предыдущую программу так, чтобы она передавала исключение, если второе число — нуль. Проверьте свою программу с нулевым вводом, чтобы увидеть происходящее при отсутствии обработчика исключения.

Упражнение 5.25. Перепишите предыдущую программу так, чтобы использовать для обработки исключения блок try. Раздел catch должен отобразить сообщение и попросить пользователя ввести новое число и повторить код в блоке try.

Резюме 

Язык С++ предоставляет довольно ограниченное количество операторов. Некоторые из них предназначены для управления потоком выполнения программы.

• Операторы while, for и do while позволяют реализовать итерационные циклы.

• Операторы if и switch позволяют реализовать условное выполнение.

• Оператор continue останавливает текущую итерацию цикла.

• Оператор break осуществляет принудительный выход из цикла или оператора switch.

• Оператор goto передает управление помеченному оператору.

• Операторы try и catch позволяют создать блок try, в который заключают операторы программы, потенциально способные передать исключение. Оператор catch начинает раздел обработчика исключения, код которого предназначен для реакции на исключение определенного типа.

• Оператор throw позволяет передать исключение, обрабатываемое в соответствующем разделе catch.

• Оператор return останавливает выполнение функции. (Подробней об этом — в главе 6.)

Кроме того, существуют операторы выражения и операторы объявления. Объявления и определения переменных были описаны в главе 2.

Термины

Блок try. Блок, начинаемый ключевым словом try и содержащий один или несколько разделов catch. Если код в блоке try передаст исключение, а один из разделов catch соответствует типу этого исключения, то исключение будет обработано кодом данного обработчика. В противном случае исключение будет обработано во внешнем блоке try, но если и этого не произойдет, сработает функция terminate(), которая и завершит выполнение программы.

Блок (block). Последовательность любого количества операторов, заключенная в фигурные скобки. Блок операторов может быть использован везде, где ожидается один оператор.

Директива catch (catch clause). Состоит из ключевого слова catch, объявления исключения в круглых скобках и блока операторов. Код в разделе catch предназначен для обработки исключения, тип которого указан в объявлении.

Класс исключения (exception class). Набор определенных стандартной библиотекой классов, используемых для сообщения об ошибке. Универсальные классы исключений см. в табл. 5.1.

Метка case. Константное выражение (см. раздел 2.4.4), следующее за ключевым словом case в операторе switch. Метки case в том же операторе switch не могут иметь одинакового значения.

Метка default. Метка оператора switch, соответствующая любому значению условия, не указанному в метках case явно.

Обработчик исключения (exception handler). Код, реагирующий на исключение определенного типа, переданное из другой части программы. Синоним термина директива catch.

Объявление исключения (exception declaration). Объявление в разделе catch. Определяет тип исключений, обрабатываемых данным обработчиком.

Оператор break. Завершает ближайший вложенный цикл или оператор switch. Передает управление первому оператору после завершенного цикла или оператора switch.

Оператор continue. Завершает текущую итерацию ближайшего вложенного цикла. Передает управление условию цикла while, оператору do или выражению в заголовке цикла for.

Оператор do while. Подобен оператору while, но условие проверяется в конце цикла, а не в начале. Тело цикла выполняется по крайней мере однажды.

Оператор for. Оператор цикла, обеспечивающий итерационное выполнение. Зачастую используется для повторения вычислений определенное количество раз.

Серийный оператор for (range for). Управляющий оператор, перебирающий значения указанной коллекции и выполняющий некую операцию с каждым из них.

Оператор goto. Оператор, осуществляющий безусловную передачу управления помеченному оператору в другом месте той же функции. Операторы goto нарушают последовательность выполнения операций программы, поэтому их следует избегать.