99: Array<int> intArray(9);
100: for (int j = 0; j< 100; j++)
101: {
102: intArray[j] = j;
103: cout << "intArray[" << j << "] okay..." << endl;
104: }
105: }
106: catch (xBoundary)
107: {
108: cout << "Unable to process your input!n";
109: }
110: catch (Array<int>::xSize)
111: {
112: cout << "Bad Size!n";
113: }
114:
115: cout << "Done.n";
116: return 0;
117: }
Результат:
You asked for an array of zero objects!
Done
Анализ: Первое исключение, xBoundary, объявлено вне определения шаблона в строке 4; второе исключение, xSize, — внутри определения шаблона в строке 28. Исключение xBoundary не связано с классом шаблона, но его можно использовать так же, как и любой другой класс. Исключение xSize связано с шаблоном и должно вызываться для экземпляра класса Array. Обратите внимание на разницу в синтаксисе двух операторов catch. Строка 106 содержит выражение catch (xBoundary), а строка 110 — выражение catch (Array<int>::xSize). Второй вариант связан с обращением к исключению экземпляра целочисленного массива.
Исключения без ошибок
Когда программисты C++ после работы собираются за чаркой виртуального пива в баре киберпространства, в их задушевных беседах часто затрагивается вопрос, можно ли использовать исключения не только для отслеживания ошибок, но и для выполнения рутинных процедур. Есть мнение, что использование исключений следует ограничить только отслеживанием предсказуемых исключительных ситуаций, для чего, собственно, исключения и создавались.
В то же время другие считают, что исключения предоставляют эффективный способ возврата сквозь несколько уровней вызовов функций, не подвергаясь при этом опасности утечки памяти. Чаще всего приводится следующий пример. Пользователь формирует запрос на некоторую операцию в среде GU1 (графический интерфейс пользователя). Часть кода, которая перехватывает этот запрос, должна вызвать функцию-член менеджера диалоговых окон, которая, в свою очередь, вызывает код, обрабатывающий этот запрос. Этот код вызывает другой код, который решает, какое диалоговое окно использовать, и, в свою очередь, вызывает код, чтобы отобразить на экране это диалоговое окно. И теперь уже этот код наконец-то вызывает другой код, который обрабатывает данные, вводимые пользователем. Если пользователь щелкнет на кнопке Cancel (Отменить), код должен возвратиться к самому первому вызывающему методу, где обрабатывался первоначальный запрос.
Один подход к решению этой проблемы состоит в том, чтобы поместить блок try сразу за тем блоком программы, где формируется исходный запрос, и перехватывать объект исключения CancelDialog, который генерируется обработчиком сообщений для кнопки Cancel. Это безопасно и эффективно, хотя щелчок на кнопке Cancel по сути своей не относится к исключительной ситуации.
Чтобы решить, насколько правомочно такое использование исключений, попытайтесь ответить на следующие вопросы: станет ли в результате программа проще или, наоборот, труднее для понимания; действительно ли уменьшится риск возникновения ошибок и утечки памяти; труднее или проще теперь станет поддержка такой программы? Безусловно, объективно ответить на эти вопросы сложно: многое зависит от привычек и субъективных взглядов программиста, из-за чего, кстати, и возникают споры вокруг этих вопросов.
Ошибки и отладка программы
Почти все современные среды разработки содержат один или несколько встроенных эффективных отладчиков. Основная идея использования отладчика такова: отладчик загружает и выполняет исходный код программы в режиме, удобном для отслеживания выполнения отдельных строк программы и выявления ошибок.
Все компиляторы позволяют компилировать программы с использованием символов или без них. Компилирование с символами указывает компилятору на необходимость установки взаимосвязей между исходным кодом файлов источников и сгенерированной программой, благодаря чему отладчик может указать на строку исходного кода, которая соответствует следующему действию в вашей программе.
Полноэкранные символьные отладчики превосходно справляются с этой сложной работой. После загрузки отладчик считывает весь исходный код программы и отображает его в окне. Отладчик позволяет проходить в пошаговом режиме через все строки программы в порядке их выполнения.
При работе с большинством отладчиков можно переключаться между исходным кодом и выводом на экран, чтобы видеть результаты выполнения каждой команды. Полезной также является возможность определения текущего значения любой переменной, в том числе переменных-членов классов и значений в ячейках области динамического обмена, на которые ссылаются указатели программы, а также просмотр сложных структур данных. Отладчики предоставляют ряд утилит, позволяющих устанавливать в коде программы точки останова, выводить контрольные значения переменных, исследовать особенности распределения памяти и просматривать код ассемблера.
Точка останова
Точки останова — это команды, предназначенные для отладчика и означающие, что программа должна остановиться перед выполнением указанной строки. Это средство позволяет экономить время при отладке, выполняя программу в обычном режиме до того места, где установлена точка останова. После остановки выполнения программы можно проанализировать текущие значения переменных или продолжить работу программы в пошаговом режиме.
Анализ значений переменных
Можно указать отладчику на отображение значения конкретной переменной или на останов программы, когда заданная переменная будет читаться или записываться. Отладчик даже позволяет изменить значение переменной в процессе выполнения программы.
Исследование памяти
Время от времени важно просматривать реальные значения, содержащиеся в памяти. Современные отладчики могут отображать эти значения в понятном для пользователя виде, т.е. строки отображаются как символы, а числовые значения — как десятичные цифры, а не в двоичном коде. Современные отладчики C++ могут даже показывать целые классы с текущими значениями всех переменных-членов, включая указатель this.
Код ассемблера
Хотя чтения исходного кода иногда бывает достаточно для обнаружения ошибки, тем не менее можно указать отладчику на отображение реального кода ассемблера, сгенерированного для каждой строки исходного кода. Вы можете просмотреть значения регистраторов памяти и флагов и при желании настолько углубиться в дебри машинного кода, насколько нужно.
Научитесь пользоваться своим отладчиком. Это может оказаться самым мощным оружием в вашей священной войне с ошибками. Ошибки выполнения программы считаются наиболее трудными для поиска и устранения, и мощный отладчик в состоянии помочь вам в этом.
Резюме
Сегодня вы узнали, как создавать и использовать исключения, т.е. объекты, которые могут быть созданы в тех местах программы, где исполняемый код не может обработать ошибку или другую исключительную ситуацию, возникшую во время выполнения программы. Другие части программы, расположенные выше в стеке вызовов, выполняют блоки catch, которые перехватывают исключение и отвечают на возникшую исключительную ситуацию соответствующим образом.
Исключения — это нормальные созданные пользователем объекты, которые можно передавать в функции как значения или как ссылки. Они могут содержать данные и методы, а блок catch может использовать эти данные, чтобы определить, как справиться с возникшими проблемами.
Можно создать конструкции из нескольких блоков catch, но следует учитывать, что, как только исключение будет перехвачено отдельным оператором catch, оно не будет передаваться последующим блокам catch. Очень важно правильно упорядочить блоки catch, чтобы специфические блоки стояли выше более общих блоков.
На этом занятии также рассматривались некоторые основные принципы работы символьных отладчиков, включая использование таких средств, как точки останова, анализ значений переменных и т.д. Эти средства позволяют выполнить останов программы в той части, которая вызывает появление ошибки, и просмотреть значения переменных в ходе программы.
Вопросы и ответы
Зачем тратить время на программирование исключений? Не лучше ли устранять ошибки по мере их возникновения?
Часто одна и та же ошибка может возникать при выполнении разных функций программы. Использование исключений позволяет собрать коды отслеживания ошибок в одном месте программы. Кроме того, далеко не всегда возможно вписать код устранения ошибки в том месте программы, где эта ошибка возникает.
