Αντικειμενοστραφής Προγραμματισμός

User Tools

Site Tools

Trace:
cpp:exception

Differences

This shows you the differences between two versions of the page.

Link to this comparison view

Both sides previous revisionPrevious revision
Next revision		Previous revision
Last revisionBoth sides next revision
cpp:exception [2018/05/18 14:32] – [Κληρονομικότητα] gthanoscpp:exception [2023/05/15 14:00] – gthanos
Line 1: Line 1:
-====== Διαχείριση Εξαιρέσεων ======+====== Δημιουργία και Διαχείριση Εξαιρέσεων ======
  
-Ας εξετάσουμε την κλάση **Vector** που είδαμε στην υπερφόρτωση των τελεστών. Ο προσδιοριστής //nothrow// σε συνδυασμό με τον τελεστή **new** μας υποχρεώνει να ελέγξουμε την επιστρεφόμενη τιμή του τελεστή **new** για να δούμε έαν έχει αποτύχει η διαδικασία δέσμευσης μνήμης ή όχι και στην περίπτωση που έχουμε αποτυχία τερματίζουμε το πρόγραμμα. +Ας εξετάσουμε την κλάση **Vector** που είδαμε στην ενότητα της υπερφόρτωση τελεστών. Ο προσδιοριστής //nothrow// σε συνδυασμό με τον τελεστή **new** μας υποχρεώνει να ελέγξουμε την επιστρεφόμενη τιμή του τελεστή **new** για να δούμε έαν έχει αποτύχει η διαδικασία δέσμευσης μνήμης ή όχι και στην περίπτωση που έχουμε αποτυχία τερματίζουμε το πρόγραμμα. 
  
-<code cpp Vector.cpp>+<code cpp Vector.hpp>
 #include <iostream> #include <iostream>
 #include <cstdlib> #include <cstdlib>
Line 11: Line 11:
 class Vector { class Vector {
   int *array;   int *array;
-  int size;+  int long;
      
 public: public:
-  Vector(int length=0);+  Vector(long length=0);
   ~Vector();   ~Vector();
   int &valueAt(int pos) const;  // returns a reference to element at position pos   int &valueAt(int pos) const;  // returns a reference to element at position pos
 }; };
 +</code>
  
-Vector::Vector(int length) {+<code cpp Vector.cpp> 
 +#include "Vector.hpp" 
 +Vector::Vector(long length) {
   size = length;   size = length;
   array = new (nothrow) int[size];   array = new (nothrow) int[size];
Line 35: Line 38:
  
 int &Vector::valueAt(int pos) const { int &Vector::valueAt(int pos) const {
-  if(pos>=length()) {+  if(pos>=size) {
      cerr << "Invalid access position!\n";      cerr << "Invalid access position!\n";
      return array[size-1];      return array[size-1];
Line 43: Line 46:
 </code> </code>
  
-Αν και η παραπάνω διαδικασία δεν είναι λανθασμένη, έχει το βασικό μειονέκτημα ότι θα πρέπει να τερματίσουμε το πρόγραμμα, ακόμη και εάν ο λόγος αποτυχίας είναι ότι ο χρήστης της κλάσης επέτρεψε το πέρασμα αρνητικής τιμής ως όρισμα στον κατασκευαστή.+Αν και η παραπάνω διαδικασία δεν είναι λανθασμένη, έχει το βασικό μειονέκτημα ότι θα πρέπει να τερματίσουμε το πρόγραμμα. Ο λόγος είναι ότι στην περίπτωση που αποτύχει η δέσμευση της μνήμης, λόγω λανθασμένου ορίσματος, ο κατασκευαστής της κλάσης **Vector** επιστρέφει ένα αντικείμενο το οποίο δεν είναι σωστά αρχικοποιημένο.
  
 <code cpp VectorUse.cpp> <code cpp VectorUse.cpp>
-#include "Vector.cpp"+#include "Vector.hpp"
  
 int main() { int main() {
-  int size;+  long size;
   cout << "Enter verctor size: ";   cout << "Enter verctor size: ";
   cin >> size;   cin >> size;
Line 58: Line 61:
 </code> </code>
  
-Η παραγωγή ενός exception μπορεί να επιλύσει πιο αποτελεσματικά το παραπάνω πρόβλημα διότι επιτρέπει την διαχείριση γεγονότων που δεν επιτρέπουν την ομαλή ροή του προγράμματος. Στο παράδειγμα του κατασκευαστή της κλάσης **Vector**, η αποτυχία κλήσης του τελεστή **new** (χωρίς τον προσδιοριστή //notrhow//) παράγει ένα //exception// τύπου [[http://www.cplusplus.com/reference/new/bad_alloc/|std::bad_alloc]], το οποίο μπορούμε να διαχειριστούμε, όπως παρακάτω:+Η παραγωγή ενός //exception// μπορεί να επιλύσει πιο αποτελεσματικά το παραπάνω πρόβλημα, διότι υποστηρίζει τη διαχείριση συμβάντων που δεν επιτρέπουν την ομαλή εκτέλεση του προγράμματος. Στο παράδειγμα του κατασκευαστή της κλάσης **Vector**, η αποτυχία κλήσης του τελεστή **new** (χωρίς τον προσδιοριστή //notrhow//) παράγει ένα //exception// τύπου [[http://www.cplusplus.com/reference/new/bad_alloc/|std::bad_alloc]], το οποίο μπορούμε να διαχειριστούμε στη μέθοδο //main//, όπως παρακάτω:
  
-<code cpp Vector.cpp>+<code cpp Vector.hpp>
 #include <iostream> #include <iostream>
 #include <cstdlib> #include <cstdlib>
Line 68: Line 71:
 class Vector { class Vector {
   int *array;   int *array;
-  int size;+  long size;
      
 public: public:
-  Vector(int length=0);+  Vector(long length=0);
   ~Vector();   ~Vector();
   int &valueAt(int pos) const;  // returns a reference to element at position pos   int &valueAt(int pos) const;  // returns a reference to element at position pos
 }; };
  
-Vector::Vector(int length) {+</code> 
 + 
 +<code cpp Vector.cpp> 
 +#include "Vector.hpp" 
 + 
 +Vector::Vector(long length) {
   size = length;   size = length;
-  array = new (nothrow) int[size];+  array = new int[size];
   for(int i=0; i<size; i++)   for(int i=0; i<size; i++)
     array[i] = 0;     array[i] = 0;
Line 97: Line 105:
  
 <code cpp VectorUse.cpp> <code cpp VectorUse.cpp>
-#include "Vector.cpp"+#include "Vector.hpp"
  
 int main() { int main() {
-  int size; +  long size; 
-  do { +   
-    cout << "Enter verctor size: "; +  cout << "Enter verctor size: "; 
-    cin >> size; +  cin >> size; 
-    try { +  try { 
-      Vector v(size); +    Vector v(size); 
-    } catch(std::bad_alloc ex) { +  } catch(std::bad_alloc ex) { 
-      cout << "Vector size should be a positive integer! Retry...\n"; +    std::cout << "Allocation failure!\n"; 
-      continue; +    exit(-1); 
-    } +  } 
-    for(int i=0; i<size; i++) +
-    v.valueAt(i) = 100-1; +
-  } while(size<1);  +
 } }
 </code> </code>
  
 <WRAP tip 80% center round> <WRAP tip 80% center round>
-Αν και στο παραπάνω απλό παράδειγμα είναι προφανές ότι είναι πιο απλό να ελέγξει κανείς το μέγεθος της παραμέτρου size πριν καλέσει τον κατασκευαστή, κάτι τέτοιο είναι δύσκολο να εφαρμοστεί σε όλες τις περιπτώσεις, όπως για παράδειγμα το μέγεθος **size** παράγεται δυναμικά από το πρόγραμμα και ο κατασκευαστής καλείται σε αρκετά διαφορετικά σημεία του προγράμματος.+Στο παραπάνω απλό παράδειγμα είναι προφανές ότι είναι πιο απλό να ελέγξει κανείς το μέγεθος της παραμέτρου //size// πριν καλέσει τον κατασκευαστή. Σε αυτή την περίπτωση, ο έλεγχος θα πρέπει να γίνεται από το χρήστη του κατασκευαστή. Η χρήση της εξαίρεσης μεταθέτει τον έλεγχο μόνο στην περίπτωση που αποτύχει η δέσμευση της μνήμης.
 </WRAP> </WRAP>
 +
 ===== Τύποι παραγόμενων εξαιρέσεων ===== ===== Τύποι παραγόμενων εξαιρέσεων =====
  
Line 133: Line 140:
 ===== Δημιουργία και διαχείριση της εξαίρεσης ===== ===== Δημιουργία και διαχείριση της εξαίρεσης =====
  
-Όπως σε όλες τις γλώσσες αντικειμενοστραφούς προγραμματισμού η παραγωγή μιας εξαίρεσης θα πρέπει να γίνει μέσα σε ένα //try block// και η διαχείριση της μέσα σε ένα //catch block// που ακολουθεί το //try block//. Δείτε το παρακάτω ενδεικτικό παράδειγμα.+Όπως σε όλες τις γλώσσες αντικειμενοστραφούς προγραμματισμού η παραγωγή μιας εξαίρεσης θα πρέπει να γίνει μέσα σε ένα //try block// και η διαχείριση της μέσα σε ένα //catch block// που ακολουθεί το //try block//. Δείτε το παρακάτω ενδεικτικό παράδειγμα, όπου ανάλογα με την είσοδο που βάζει ο χρήστης παράγεται διαφορετικού τύπου //exception//. 
  
 <code cpp ExceptionHandling.cpp> <code cpp ExceptionHandling.cpp>
Line 151: Line 158:
     cout << "Enter option (1-5): ";     cout << "Enter option (1-5): ";
     cin >> option;     cin >> option;
-    short int c;+    char c;
     MyException ex;     MyException ex;
     switch(option) {     switch(option) {
Line 164: Line 171:
         break;         break;
       case 4:       case 4:
-        throw string("C++"); //throw a string+        throw string("C++"); //throw a std::string
         break;         break;
       case 5:       case 5:
Line 170: Line 177:
         break;         break;
       default:       default:
-        c = -10; throw c;  // throw a character (default option)+        c = -10;  
 +        throw c;  // throw a character
         break;         break;
     }     }
Line 183: Line 191:
   } catch(const MyException &ex) {   } catch(const MyException &ex) {
     cout << "Got '"<< ex.what() <<"'!\n";     cout << "Got '"<< ex.what() <<"'!\n";
-  } catch(...) {+  } catch(...) {    // catch any exception not caught above!
     cout << "Got an exception of unknown type!\n";     cout << "Got an exception of unknown type!\n";
   }   }
Line 190: Line 198:
 </code> </code>
  
-<WRAP tip 80% center round> +<WRAP info 80% center round> 
-Στον παραπάνω κώδικα μπορείτε να παρατηρήσετε τα διαφορετικά μηνύματα που παράγονται ανάλογα με τον τύπο της εξαίρεσης. Παρατηρήστε επίσης ότι αν και παράγεται ένα αντικείμενο τύπου //short int//, το οποίο χωράει σε ένα //int// δεν γίνεται κάποια αυτόματη μετατροπή τύπου, ώστε το //catch block// που πιάνει τύπους //int// να πιάσει και αντικείμενα τύπου short int. +Στον παραπάνω κώδικα το //catch block// 
-</WRAP> +<code cpp> 
- +  } catch(...) {     // catch any exception not caught above! 
-===== Κληρονομικότητα ===== +    cout << "Got an exception of unknown type!\n";
- +
-Ας υποθέσουμε ότι έχουμε τη σχέση κληρονομικότητας μεταξύ των κλάσεων **IDException** και **CountedIDException**, όπως παρακάτω: +
- +
-<code cpp BaseException.h> +
-using namespace std; +
- +
-class BaseException: public std::exception { +
-protected: +
-  int a; +
-public: +
-  BaseException(int a) { this->a = a; } +
-  const char* what() const throw() { +
-    //char s[64]; +
-    char *s = new char [64]; +
-    sprintf(s, "BaseException, a: %d\n", a); +
-    return s;+
   }   }
-}; 
 </code> </code>
 +διαχειρίζεται όλους τους τύπους εξαιρέσεων που δεν διαχειρίστηκαν από τα παραπάνω //catch blocks//. Τοποθετώντας ένα //catch block// αυτής της μορφής είναι δυνατόν να εφαρμόσετε ένα τελικό έλεγχο για τύπους εξαιρέσεων που δεν έχετε προβλέψει ότι μπορούν να παραχθούν από τον κώδικα σας. 
  
-<code cpp DerivedException.h> +Εφόσον, χρησιμοποιήσετε τη συγκεκριμένη σύνταξη μην παραλείψετε να καταγράψετε/εκτυπώσετε ένα μήνυμα που περιγράφει τον τύπο της εξαίρεσης και το σημείο που συνέβη. Εάν δεν καταγράψετε την εξαίρεση θα είναι πολύ δύσκολο στη συνέχεια να αντίληφθείτε την αιτία της λάθος λειτουργικότητας, όταν το πρόγραμμα σας θα έχει μη αναμενόμενη συμπεριφορά. 
-#include "BaseException.h" +</WRAP>
-using namespace std; +
- +
-class DerivedException: public BaseException { +
-  int b; +
-public: +
-  DerivedException(int a, int b): BaseException(a) { this->b = b; } +
-  const char* what() const throw() { +
-    char *s = new char [64]; +
-    sprintf(s, "DerivedException, a: %d, b: %d\n", a, b); +
-    return s; +
-  } +
-}; +
-</code> +
- +
-<code cpp ExceptionUse.cpp> +
-#include <iostream> +
-#include "DerivedException.h" +
-using namespace std; +
- +
-int main() { +
-  try { +
-    int option; +
-    cout << "Enter option (1-2): "; +
-    cin >> option; +
-    BaseException bex(-2); +
-    DerivedException dex(4,5); +
-    switch(option) { +
-      case 1: +
-        throw bex; +
-        break; +
-      case 2: +
-        throw dex; +
-        break; +
-    } +
-  } catch(BaseException ex) { +
-    cout << ex.what(); +
-  } catch(DerivedException ex) { +
-    cout << ex.what(); +
-  } +
-  return 0; +
-} +
-</code> +
- +
-O παραπάνω κώδικας παράγει το παρακάτω //warning// κατά τη μεταγλώττιση: +
-<code> +
-ExceptionUse.cpp:22:5: warning: exception of type ‘DerivedException’ will be caught +
-   } catch(DerivedException &ex) { +
-     ^ +
-ExceptionUse.cpp:20:5: warning:    by earlier handler for ‘BaseException’ +
-   } catch(BaseException &ex) { +
-     ^ +
-</code> +
- +
-το οποίο εν συντομία λέει ότι ένα exception τύπου //DerivedException// θα "πιαστεί" από το 1ο //catch block// και το 2ο //catch block// δεν θα λειτουργήσει ποτέ. Το παραπάνω είναι λογικό διότι ένα αντικείμενο της κλάσης //DerivedException// είναι και //BaseException// με βάση τις αρχές της κληρονομικότητας. +
- +
-Εκτελέστε όμως τον παραπάνω κώδικα (παρά το warning) δίνοντας ορίσμα τους αριθμούς 1 και 2. Το αποτέλεσμα είναι το εξής: +
-<code> +
-gthanos@gthanos-DESKTOP:~/Downloads/C++$ ./ExceptionUse  +
-Enter option (1-2): 1 +
-BaseException, a: -2 +
-gthanos@gthanos-DESKTOP:~/Downloads/C++$ ./ExceptionUse  +
-Enter option (1-2): 2 +
-BaseException, a: 4 +
-</code> +
- +
-Παρατηρήστε ότι ενώ στην 2η περίπτωση παράγεται ένα //DerivedException// το αντικείμενο που τελικά λαμβάνουμε είναι τύπου //BaseException//. Εδώ θα πρέπει να τονίσουμε ότι η συνάρτηση //what()// είναι //virtual// πράγμα που σημαίνει ότι θα πρέπει να καλείται η κατάλληλη συνάρτηση με βάση τον τύπο του αντικειμένου, ανεξάρτητα από τον τύπο της μεταβλητής. +
- +
-Η απάντηση στο παραπάνω ερώτημα είναι ότι αν και παράγεται ένα αντικείμενο τύπου //DerivedException// αυτό γίνεται //catch// από το πρώτο //catch block//. Μέσα στο //catch block// το αρχικό αντικείμενο αντιγράφεται καθώς έχουμε κλήση με τιμή σε ένα άλλο αντικείμενο τύπου //BaseException//. Πρακτικά αυτό σημαίνει ότι από το αρχικό αντικείμενο κρατάμε οτιδήποτε ανήκει στην κλάση //BaseException// και απορρίπτουμε το υπόλοιπο. +
- +
-Ο τρόπος για να δουλέψει σωστά ο παραπάνω κώδικας είναι μέσα στο //catch block// να μην περάσουμε το αντικείμενο γιατί δημιουργείται αντίγραφο, αλλά να περάσουμε μία αναφορά σε αυτό, όπως παρακάτω: +
- +
-<code cpp ExceptionUse.cpp> +
-#include <iostream> +
-#include "DerivedException.h" +
-using namespace std; +
- +
-int main() { +
-  try { +
-    int option; +
-    cout << "Enter option (1-2): "; +
-    cin >> option; +
-    BaseException bex(-2); +
-    DerivedException dex(4,5); +
-    switch(option) { +
-      case 1: +
-        throw bex; +
-        break; +
-      case 2: +
-        throw dex; +
-        break; +
-    } +
-  } catch(BaseException &ex) { +
-    cout << ex.what(); +
-  } catch(DerivedException &ex) { +
-    cout << ex.what(); +
-  } +
-  return 0; +
-} +
-</code> +
- +
-Πλέον το αποτέλεσμα της εκτέλεσης είναι το αναμενόμενο +
-<code> +
-gthanos@gthanos-DESKTOP:~/Downloads/C++$ ./ExceptionUse  +
-Enter option (1-2): 1 +
-BaseException, a: -2 +
-gthanos@gthanos-DESKTOP:~/Downloads/C++$ ./ExceptionUse  +
-Enter option (1-2): 2 +
-DerivedException, a: 4, b: 5 +
-</code> +
- +
-===== Stack Unwinding ===== +
  
 +<WRAP tip 80% center round>
 +Στον παραπάνω κώδικα μπορείτε να παρατηρήσετε τα διαφορετικά μηνύματα που παράγονται ανάλογα με τον τύπο της εξαίρεσης. Παρατηρήστε, ότι αν και παράγεται ένα αντικείμενο τύπου //char//, το οποίο χωράει σε ένα //int// δεν γίνεται κάποια αυτόματη μετατροπή τύπου, ώστε το //catch block// που πιάνει τύπους //int// να πιάσει και αντικείμενα τύπου //char//.
 +</WRAP>
  
 +<WRAP tip 80% center round>
 +Στον παραπάνω κώδικα παρατηρήστε ότι για τα αντικείμενα τύπου //std::string// και //MyException// διαχειριζόμαστε μία αναφορά στον παραγόμενο αντικείμενο και όχι το αντικείμενο το ίδιο. Ο λόγος είναι ότι στην περίπτωση που συμβεί αυτού του τύπου το //exception//, κατά τη διαχείριση του, αντιγράφεται στο //catch block// μόνο η αναφορά (δηλαδή ένας δείκτης προς το αντικείμενο) και όχι το σύνολο του αντικειμένου. Η συγκεκριμένη επιλογή γίνεται για λόγους επίδοσης.
 +</WRAP>
  
  
  
cpp/exception.txt · Last modified: 2023/05/15 14:01 by gthanos