Конструкторы и функциональные try-блоки

Можно объявить функцию так, что все ее тело будет заключено в try-блок. Такие try-блоки называются функциональными. (Мы упоминали их в разделе 11.2.) Например:

int main() { try { // тело функции main() } catch ( pushOnFull ) { //... } catch ( popOnEmpty ) { //...

}

Функциональный try-блок ассоциирует группу catch-обработчиков с телом функции. Если инструкция внутри тела возбуждает исключение, то поиск его обработчика ведется среди тех, что следуют за телом функции.

Функциональный try-блок необходим для конструкторов класса. Почему? Определение конструктора имеет следующий вид:

имя_класса( список_параметров ) // список инициализации членов: : член1(выражение1 ), // инициализация член1 член2(выражение2 ), // инициализация член2 // тело функции:

{ /*... */ }

выражение1 и выражение2 могут быть выражениями любого вида, в частности функциями, которые возбуждают исключения.

Рассмотрим еще раз класс Account, описанный в главе 14. Его конструктор можно переопределить так:

inline Account:: Account( const char* name, double opening_bal )  : _balance( opening_bal - ServiceCharge() ) { _name = new char[ strlen(name) + 1 ]; strcpy( _name, name );    _acct_nmbr = get_unique_acct_nmbr();

}

Функция ServiceCharge(), вызываемая для инициализации члена _balance, может возбуждать исключение. Как нужно реализовать конструктор, если мы хотим обрабатывать все исключения, возбуждаемые функциями, которые вызываются при конструировании объекта типа Account?

Помещать try-блок в тело функции нельзя:

inline Account:: Account( const char* name, double opening_bal )  : _balance( opening_bal - ServiceCharge() ) { try { _name = new char[ strlen(name) + 1 ]; strcpy( _name, name );   _acct_nmbr = get_unique_acct_nmbr(); } catch (...) { // специальная обработка // не перехватывает исключения, // возбужденные в списке инициализации членов }

}

Поскольку try-блок не охватывает список инициализации членов, то catch-обработчик, находящийся в конце конструктора, не рассматривается при поиске кандидатов, которые способны перехватить исключение, возбужденное в функции ServiceCharge().

Использование функционального try-блока – это единственное решение, гарантирующее, что все исключения, возбужденные при создании объекта, будут перехвачены в конструкторе. Для конструктора класса Account такой try-блок можно определить следующим образом:

inline Account:: Account( const char* name, double opening_bal ) try  : _balance( opening_bal - ServiceCharge() ) { _name = new char[ strlen(name) + 1 ]; strcpy( _name, name ); _acct_nmbr = get_unique_acct_nmbr();

}

catch (...) { // теперь специальная обработка // перехватывает исключения, // возбужденные в ServiceCharge()

}

Обратите внимание, что ключевое слово try находится перед списком инициализации членов, а составная инструкция, образующая try-блок, охватывает тело конструктора. Теперь предложение catch(...) принимается во внимание при поиске обработчика исключения, возбужденного как в списке инициализации членов, так и в теле конструктора.

19.2.8. Иерархия классов исключений в стандартной библиотеке C++

В начале этого раздела мы определили иерархию классов исключений, с помощью которой наша программа сообщает об аномальных ситуациях. В стандартной библиотеке C++ есть аналогичная иерархия, предназначенная для извещения о проблемах при выполнении функций из самой стандартной библиотеки. Эти классы исключений вы можете использовать в своих программах непосредственно или создать производные от них классы для описания собственных специфических исключений.

Корневой класс исключения в стандартной иерархии называется exception. Он определен в стандартном заголовочном файле < exception> и является базовым для всех исключений, возбуждаемых функциями из стандартной библиотеки. Класс exception имеет следующий интерфейс:

namespace std { class exception public: exception() throw(); exception( const exception & ) throw(); exception& operator=( const exception & ) throw(); virtual ~exception() throw(); virtual const char* what() const throw(); };

}

Как и всякий другой класс из стандартной библиотеки C++, exception помещен в пространство имен std, чтобы не засорять глобальное пространство имен программы.

Первые четыре функции-члена в определении класса – это конструктор по умолчанию, копирующий конструктор, копирующий оператор присваивания и деструктор. Поскольку все они открыты, любая программа может свободно создавать и копировать объекты-исключения, а также присваивать им значения. Деструктор объявлен виртуальным, чтобы сделать возможным дальнейшее наследование классу exception.

Самой интересной в этом списке является виртуальная функция what(), которая возвращает C-строку с текстовым описанием возбужденного исключения. Классы, производные от exception, могут заместить what() собственной версией, которая лучше характеризует объект-исключение.

Отметим, что все функции в определении класса exception имеют пустую спецификацию throw(), т.е. не возбуждают никаких исключений. Программа может манипулировать объектами-исключениями (к примеру, внутри catch-обработчиков типа exception), не опасаясь, что функции создания, копирования и уничтожения этих объектов возбудят исключения.

Помимо корневого exception, в стандартной библиотеке есть и другие классы, которые допустимо использовать в программе для извещения об ошибках, обычно подразделяемых на две больших категории: логические ошибки и ошибки времени выполнения.

Логические ошибки обусловлены нарушением внутренней логики программы, например логических предусловий или инвариантов класса. Предполагается, что их можно найти и предотвратить еще до начала выполнения программы. В стандартной библиотеке определены следующие такие ошибки:

namespace std { class logic_error: public exception { // логическая ошибка public: explicit logic_error( const string & what_arg ); }; class invalid_argument: public logic_error { // неверный аргумент public: explicit invalid_argument( const string & what_arg ); }; class out_of_range: public logic_error { // вне диапазона public: explicit out_of_range( const string & what_arg ); }; class length_error: public logic_error { // неверная длина public: explicit length_error( const string & what_arg ); }; class domain_error: public logic_error { // вне допустимой области public: explicit domain_error( const string & what_arg ); };

}

Функция может возбудить исключение invalid_argument, если получит аргумент с некорректным значением; в конкретной ситуации, когда значение аргумента выходит за пределы допустимого диапазона, разрешается возбудить исключение out_of_range, а length_error используется для оповещения о попытке создать объект, длина которого превышает максимально возможную.

Ошибки времени выполнения, напротив, вызваны событием, с самой программой не связанным. Предполагается, что их нельзя обнаружить, пока программа не начала работать. В стандартной библиотеке определены следующие такие ошибки:

namespace std { class runtime_error: public exception { // ошибка времени выполнения public:     explicit runtime_error( const string & what_arg ); }; class range_error: public runtime_error { // ошибка диапазона public: explicit range_error( const string & what_arg ); }; class overflow_error: public runtime_error { // переполнение public: explicit overflow_error( const string & what_arg ); }; class underflow_error: public runtime_error { // потеря значимости public: explicit underflow_error( const string & what_arg ); };

}

Функция может возбудить исключение range_error, чтобы сообщить об ошибке во внутренних вычислениях. Исключение overflow_error говорит об ошибке арифметического переполнения, а underflow_error – о потере значимости.

Класс exception является базовым и для класса исключения bad_alloc, которое возбуждает оператор new(), когда ему не удается выделить запрошенный объем памяти (см. раздел 8.4), и для класса исключения bad_cast, возбуждаемого в ситуации, когда ссылочный вариант оператора dynamic_cast не может быть выполнен (см. раздел 19.1).

Переопределим оператор operator[] в шаблоне Array из раздела 16.12 так, чтобы он возбуждал исключение типа range_error, если индекс массива Array выходит за границы:

#include < stdexcept> #include < string>   template < class elemType> class Array { public:  //... elemType& operator[]( int ix ) const { if ( ix < 0 || ix > = _size ) {     string eObj =     " ошибка: вне диапазона в Array< elemType>:: operator[]()";       throw out_of_range( eObj ); } return _ia[ix]; }   //... private: int _size; elemType *_ia;

};

Для использования предопределенных классов исключений в программу необходимо включить заголовочный файл < stdexcept>. Описание возбужденного исключения содержится в объекте eObj типа string. Эту информацию можно извлечь в обработчике с помощью функции-члена what():

int main() { try { // функция main() такая же, как в разделе 16.2 } catch ( const out_of_range & excep ) { // печатается: // ошибка: вне диапазона в Array< elemType>:: operator[]() cerr < < excep.what() < < " \n"; return -1; }

}

В данной реализации выход индекса за пределы массива в функции try_array() приводит к тому, что оператор взятия индекса operator[]() класса Array возбуждает исключение типа out_of_range, которое перехватывается в main().

Упражнение 19.5

Какие исключения могут возбуждать следующие функции:

#include < stdexcept>   (a) void operate() throw( logic_error ); (b) int mathErr( int ) throw( underflow_error, overflow_error );

(c) char manip( string ) throw( );

Упражнение 19.6

Объясните, как механизм обработки исключений в C++ поддерживает технику программирования “захват ресурса – это инициализация; освобождение ресурса – это уничтожение”.

Упражнение 19.7

Исправьте ошибку в списке catch-обработчиков для данного try-блока:

#include < stdexcept>   int main() { try { // использование функций из стандартной библиотеки } catch( exception ) { } catch( runtime_error & re ) { } catch( overflow_error eobj ) { }

}

Упражнение 19.8

Дана программа на C++:

int main() { // использование стандартной библиотеки

}

Модифицируйте main() так, чтобы она перехватывала все исключения, возбуждаемые функциями стандартной библиотеки. Обработчики должны печатать сообщение об ошибке, ассоциированное с исключением, а затем вызывать функцию abort() (она определена в заголовочном файле < cstdlib> ) для завершения main().

⇐ Предыдущая122123124125126127128129130131Следующая ⇒

Поделиться: