Обработка исключений

Под исключением понимается некоторая ситуация, возникающая при выполнении программы, вследствие появления которой нормальное продолжение программы невозможно. Дальнейшее выполнение программы определяется программистом на этапе проектирования и носит название обработки исключения. Прерывание программы пользователем или от аппаратуры (например, нажатие клавиш Ctrl-Break, сигнал таймера) как исключения не рассматриваются.

В С++ введен специальный механизм обработки исключений. Он организуется при помощи трех ключевых слов: try, catch и trow.

В блок try помещается или вся программа, или фрагмент ее, в котором может возникнуть ошибка. При возникновении ошибки возбуждается исключение (throw), которое перехватывается и обрабатывается в блоке catch, тип аргумента которого совпадает c типом выражения в операторе throw.

Схема размещения такова:

try { …

throw выражение1;

….

throw выражение2;

…..

}

catch (тип арг1)

{ ….}

catch (тип арг2)

{ ….}

Выражение может быть простой переменной, ссылкой, указателем или вызовом конструктора класса. Аргументами catch должны быть соответственно типы простых переменных, ссылок, указателей или имя класса.

Механизм обработки исключений, вообще говоря, обеспечивает корректное завершение программы: при возникновении исключительной ситуации в блоке try с помощью деструктора уничтожаются созданные в начале блока объекты и сворачиваются соответствующие открытые стеки; при сбоях в работе с файлами последние закрываются и т.д.

Примеры организации исключений.

void main()

{

try {……..

…. throw 1;

……..

…. throw ‘a’;

}//try

catch (int){…….}

catch (char) {…..}

}//main

Операторы throw могут быть включены в функцию, а вызов ее помещен в блок try

void MyFunc(){

……..

if(…)throw 1;

……..}//MyFunc

void main()

{try

{ MyFunc(); ……

}//try

catch(int){……}

}//main

Наконец, блоки try и catch могут быть включены в функцию.

Рекомендуется создавать пользовательские классы исключений.

Например,

class ReadError {

public: ReadError () {cout << “Error Read”;}

};

class WritedError {

public: WriteError () {cout << “Error Write”;}

};

void main ()

{ try{

ifstream in(“имя”);

if(!in) throw ReadError ();

….

ofsteam out (“имя”);

if(!out) throw WriteError();

….

}//try

catch(ReadError){…}

catch(WriteError){….}

}//main

Классы исключений можно объединять в иерархию. Например, класс арифметических ошибок, класс ошибок ввода данных и др. могут быть производными классами некоторого базового класса исключений. (См. ниже контрольные вопросы).

Ниже приводится пример программы с использование контейнера типа vector c объектами класса MyRecord.

#include "stdafx.h"

#include <iostream>

#include <fstream>

#include <vector>

#include <string>

#include <ctype.h>

#include <algorithm>

using namespace std;

class MyRecord; // Объявление класса

typedef vector <MyRecord> Base; // Переименование типа - необязательно

vector<MyRecord>::iterator index ; //Определение итератора index

class MyRecord{

string Name;

int age;

public:

/* Здесь можно включить поиск ошибок ввода данных,

например, в name не должны вводиться цифры, возраст не может превышать 100 и т.п.*/

void InputRecord()

{

string name;

int len;

cout<<"Input Name & Age"<<endl;

cin>>name;

len=name.length();

for(int i=0; i<len; i++)

if(isdigit(name[i])) throw 1;//isdigit в <сtype.h>

Name=name;

cin>>age;

}

void ShowRecord() const { cout<<Name<<" "<<age<<endl;}

int GetAge()const {return age;}

string GetName()const {return Name;}

/* На всякий случай - перегрузка вставки и извлечения для файловых

объектов и класса MyRecord*/

friend ifstream& operator >> (ifstream& s, MyRecord& obj)

{ s>>obj.Name>>obj.age; return s;}

friend ofstream& operator << (ofstream& s, MyRecord& obj)

{ s<<obj.Name<<endl<<obj.age<<endl; return s;}

/*Перегрузка операции < для применения алгоритма сортировки из библиотеки

algorithm; сортировка ведется по полю Name*/

bool operator<( MyRecord b)

{

if(Name<b.Name) return true;

return false;

}

};

class MyBase{

Base bs;

MyRecord mr;

public:

//ввод элементов в контейнер

void InputBase()

{

char flag=true;

while (flag)

{

try

{ mr.InputRecord();

bs.push_back(mr);

flag=false;

}//try

catch(int) { cout<<"Once more Name"<<endl; }

}

void ShowBase()

{ int n=bs.size();

for (int i=0; i<n; i++)

bs[i].ShowRecord();

}

//Перегрузка индексации для MyBase

MyRecord& operator [](int i)

{return bs[i]; }

//Очистка контейнера

void ClearBase()

{bs.clear(); }

//Вычисление среднего значения элементов age в контейнере

int AverageAge()

{

int n=bs.size();

int buf=0;

for(index=bs.begin(); index!=bs.end(); index++)

buf=buf + (*index).GetAge();

buf=buf/n;

return buf;

}

//Сортировка

void SortBase()

{ sort(bs.begin(),bs.end());}

//Запись в файл содержимого контейнера

void InFile()

{//Здесь включить try на открытие файла

fstream out("c:\\Base.txt",ios::out);

int n=bs.size();

for (int i=0; i<n; i++)

out<<bs[i].GetAge()<<" "<<bs[i].GetName();

}

};

int main()

{

MyBase mb;

mb.InputBase();

mb.ShowBase();

mb.SortBase();

mb.InFile();

mb.ClearBase();

mb.ShowBase();

return 0;

}

Замечания

1.В классе Base инкапсулированы все методы работы с контейнером, благодаря чему main выглядит очень незатейливо.

2. Обратите внимание, что методы ShowBase и AverageAge выполнены по-разному: один с использованием индексации, второй с применением итераторов. В данном случае, т.е. для класса vector, оба метода можно сделать по одному типу – или с индексацией или с итераторами. Но итераторы работают и для других последовательных контейнеров – list и deque, а индексация определена только для vector.

2. В приведенной программе невозможно ввести в контейнер больше одной записи. Исправить это легко – достаточно в main запустить InputBase в цикле. Но делать так не следует, так как этим мы усложним работу клиента. Посмотрите пример из 2-й работы, где массив элементов создается в отдельном классе. Здесь такой класс уже есть и в нем достаточно организовать InputBase такую, что можно было бы добавлять в контейнер несколько элементов без предварительного создания соответствующего массива. Однако, вам придется использовать resize(N) после создания контейнера, вводя значение N по запросу, и комбинировать присваивание и push_back .

Варианты заданий

В нижеследующих вариантах разработать классы с использованием контейнера, разработать методы ввода данных с клавиатуры в контейнер, сохранение элементов в файле, поиск и сортировку элементов в массиве c использованием библиотечных функций и вывод на экран результатов.

Предусмотреть обработку не менее 2-х исключительных ситуаций, возникающих, например, при вводе данных с консоли и работе с файлом; обработчики данных должны указывать на место и причину возникновения ситуации и предлагать способ ее преодоления.

Во всех нижеследующих вариантах написать программу по типу приведенного примера, в основе которой лежат следующие классы:

1. Класс “Студент” с полями: ФИО студента, номер группы, успеваемость(массив из 3-х элементов – количество пятерок, четверок, троек).

Программа должна осуществлять:

−ввод с клавиатуры и из файла в динамический массив не менее 10 записей с проверкой данных;

−сортировку записей по номеру группы;

−вывод в файл и на дисплей фамилии и группы студентов, средний балл которых больше 4.

2. Класс “Рейсы Аэрофлота” с полями: пункт назначения рейса, номер рейса, тип самолета.