Try-блок
В нашей программе тестируется определенный в предыдущем разделе класс iStack и его функции-члены pop() и push(). Выполняется 50 итераций цикла for. На каждой итерации в стек помещается значение, кратное 3: 3, 6, 9 и т.д. Если значение кратно 4 (4, 8, 12...), то выводится текущее содержимое стека, а если кратно 10 (10, 20, 30...), то с вершины снимается один элемент, после чего содержимое стека выводится снова. Как нужно изменить функцию main(), чтобы она обрабатывала исключения, возбуждаемые функциями-членами класса iStack?
#include <iostream> #include "iStack.h" int main() { iStack stack( 32 ); stack.display(); for ( int ix = 1; ix < 51; ++ix ) { if ( ix % 3 == 0 ) stack.push( ix ); if ( ix % 4 == 0 ) stack.display(); if ( ix % 10 == 0 ) { int dummy; stack.pop( dummy ); stack.display(); } } return 0; |
}
Инструкции, которые могут возбуждать исключения, должны быть заключены в try-блок. Такой блок начинается с ключевого слова try, за которым идет последовательность инструкций, заключенная в фигурные скобки, а после этого – список обработчиков, называемых catch-предложениями. Try-блок группирует инструкции программы и ассоциирует с ними обработчики исключений. Куда нужно поместить try-блоки в функции main(), чтобы были обработаны исключения popOnEmpty и pushOnFull?
for ( int ix = 1; ix < 51; ++ix ) { try { // try-блок для исключений pushOnFull if ( ix % 3 == 0 ) stack.push( ix ); } catch ( pusOnFull ) { ... } if ( ix % 4 == 0 ) stack.display(); try { // try-блок для исключений popOnEmpty if ( ix % 10 == 0 ) { int dummy; stack.pop( dummy ); stack.display(); } } catch ( popOnEmpty ) { ... } |
}
В таком виде программа выполняется корректно. Однако обработка исключений в ней перемежается с кодом, использующимся при нормальных обстоятельствах, а такая организация несовершенна. В конце концов, исключения – это аномальные ситуации, возникающие только в особых случаях. Желательно отделить код для обработки аномалий от кода, реализующего операции со стеком. Мы полагаем, что показанная ниже схема облегчает чтение и сопровождение программы:
try { for ( int ix = 1; ix < 51; ++ix ) { if ( ix % 3 == 0 ) stack.push( ix ); if ( ix % 4 == 0 ) stack.display(); if ( ix % 10 == 0 ) { int dummy; stack.pop( dummy ); stack.display(); } } } catch ( pushOnFull ) { ... } |
С try-блоком ассоциированы два catch-предложения, которые могут обработать исключения pushOnFull и popOnEmpty, возбуждаемые функциями-членами push() и pop() внутри этого блока. Каждый catch-обработчик определяет тип “своего” исключения. Код для обработки исключения помещается внутрь составной инструкции (между фигурными скобками), которая является частью catch-обработчика. (Подробнее catch-предложения мы рассмотрим в следующем разделе.)
Исполнение программы может пойти по одному из следующих путей:
· если исключение не возбуждено, то выполняется код внутри try-блока, а ассоциированные с ним обработчики игнорируются. Функция main()
возвращает 0;
· если функция-член push(), вызванная из первой инструкции if внутри цикла for, возбуждает исключение, то вторая и третья инструкции if
игнорируются, управление покидает цикл for и try-блок, и выполняется обработчик исключений типа pushOnFull;
· если функция-член pop(), вызванная из третьей инструкции if внутри цикла for, возбуждает исключение, то вызов display() игнорируется, управление покидает цикл for и try-блок, и выполняется обработчик исключений типа popOnEmpty.
Когда возбуждается исключение, пропускаются все инструкции, следующие за той, где оно было возбуждено. Исполнение программы возобновляется в catch-обработчике этого исключения. Если такого обработчика не существует, то управление передается в функцию terminate(), определенную в стандартной библиотеке C++.
Try-блок может содержать любую инструкцию языка C++: как выражения, так и объявления. Он вводит локальную область видимости, так что объявленные внутри него переменные недоступны вне этого блока, в том числе и в catch-обработчиках. Например, функцию main()
можно переписать так, что объявление переменной stack
окажется в try-блоке. В таком случае обращаться к этой переменной в catch-обработчиках нельзя:
int main() { try { iStack stack( 32 ); // правильно: объявление внутри try-блока stack.display(); for ( int ix = 1; ix < 51; ++ix ) { // то же, что и раньше } } catch ( pushOnFull ) { // здесь к переменной stack обращаться нельзя } catch ( popOnEmpty ) { // здесь к переменной stack обращаться нельзя } // и здесь к переменной stack обращаться нельзя return 0; |
Можно объявить функцию так, что все ее тело будет заключено в try-блок. При этом не обязательно помещать try-блок внутрь определения функции, удобнее заключить ее тело в функциональный try-блок. Такая организация поддерживает наиболее чистое разделение кода для нормальной обработки и кода для обработки исключений. Например:
int main() try { iStack stack( 32 ); // правильно: объявление внутри try-блока stack.display(); for ( int ix = 1; ix < 51; ++ix ) { // то же, что и раньше } return 0; } catch ( pushOnFull ) { // здесь к переменной stack обращаться нельзя } catch ( popOnEmpty ) { // здесь к переменной stack обращаться нельзя |
Обратите внимание, что ключевое слово try
находится перед фигурной скобкой, открывающей тело функции, а catch-обработчики перечислены после закрывающей его скобки. Как видим, код, осуществляющий нормальную обработку, находится внутри тела функции и четко отделен от кода для обработки исключений. Однако к переменным, объявленным в main(), нельзя обратиться из обработчиков исключений.
Функциональный try-блок ассоциирует группу catch-обработчиков с телом функции. Если инструкция возбуждает исключение, то поиск обработчика, способного перехватить это исключение, ведется среди тех, что идут за телом функции. Функциональные try-блоки особенно полезны в сочетании с конструкторами классов. (Мы еще вернемся к этой теме в главе 19.)
Упражнение 11.3
Напишите программу, которая определяет объект IntArray (тип класса IntArray
рассматривался в разделе 2.3) и выполняет описанные ниже действия.
Пусть есть три файла, содержащие целые числа.
1. Прочитать первый файл и поместить в объект IntArray
первое, третье, пятое, ..., n-ое значение (где n нечетно). Затем вывести содержимое объекта IntArray.
2. Прочитать второй файл и поместить в объект IntArray
пятое, десятое, ..., n-ое значение (где n кратно 5). Вывести содержимое объекта.
3. Прочитать третий файл и поместить в объект IntArray
второе, четвертое, ..., n-ое значение (где n четно). Вывести содержимое объекта.
Воспользуйтесь оператором operator[]()
класса IntArray, определенным в упражнении 11.2, для сохранения и получения значений из объекта IntArray. Так как operator[]()
может возбуждать исключения, обработайте их, поместив необходимое количество try-блоков и catch-обработчиков. Объясните, почему вы разместили try-блоки именно так, а не иначе.