c++ Базовый. Занятие 15

Модуль 4: Дополнительные темы объектно-ориентированного программирования.

Темы лекции: Пространства имен. Обработка исключений. Дополнительные темы ООП.

Практическое задание: Обработка исключений.

Тренер: Игорь Шкулипа, к.т.н.

C++ Базовый. Занятие 15

http://www.slideshare.net/IgorShkulipa 2

Пространства имен

http://www.slideshare.net/IgorShkulipa 3

Пространства имен

Пространством имен называется область программы, в пределах которой это имядолжно быть уникальным. Различные категории имён имеют различныепространства имён. К их числу относятся:

● Пространство имён глобальных объектов. Это пространство образуется множествомобразующих программу программных модулей. Имена глобальных объектов должныбыть уникальны среди множества имён глобальных объектов во всех модулях,образующих программу.

● Пространство имен поименованных операторов - функций. Имя оператора должнобыть уникально в теле функции, в которой метка была введена в программу.

● Пространство имён структур, классов, объединений и перечислимых типов зависитот контекста, в котором были объявлены структуры, классы, объединения. Если онибыли объявлены в блоке - это пространство будет составлять блок, если они былиобъявлены в модуле, таковой областью является программа. C++ помещает этиимена в общее пространство имён.

● Имена элементов структур, классов, объединений и перечислимых данных должныбыть уникальны в пределах определения структуры, класса, объединения иперечислимых данных. При этом в разных структурах, классах, объединениях иперечислимых данных допустимы элементы с одинаковыми именами. Пространствомимён для элементов структур, классов, объединений и перечислимых данныхэлементов являются сами структуры, классы, объединения и перечисления.

● Имена переменных и функций, имена пользовательских типов должны бытьуникальны в области определения: глобальные объекты должны иметь уникальноеимя среди всех глобальных объектов и т.д.

http://www.slideshare.net/IgorShkulipa 4

Пользовательские пространства имен

Поскольку пространства с глобальной областью видимости добавляются к системе, то имеется возможность возникновения конфликта имен. Это становится особенно актуальным при использовании библиотек, разработанных различными независимыми производителями.

Использование namespace позволяет разбить глобальное пространство

имен с тем, чтобы решить подобную проблему.

Общая форма namespace:

namespace имя {

// объявление классов

// объявление функций

}

Кроме того, можно использовать безымянное пространство имен:

namespace {

// объявление классов

// объявление функций

}

Безымянное пространство имен позволяет определить уникальность идентификаторов с областью видимости в пределах единственного файла.

http://www.slideshare.net/IgorShkulipa 5

Пример

namespace NameSpace

{

int Var1, Var2;

void Function1(int);

void Function2(double);

class Class1 {};

class Class2: public Class1 {};

}

http://www.slideshare.net/IgorShkulipa 6

Обращение к членам пространства имен

Для обращения к членам пространства имен используетсяоперация доступа «::»

NameSpace::Var1=10;

NameSpace::Class1 class1Instance;

Если члены пространства имен используются в программе часто,то можно воспользоваться ключевым словом using.

using namespace NameSpace;

Var1=10;

Class1 class1Instance;

http://www.slideshare.net/IgorShkulipa 7

Обработка исключений

http://www.slideshare.net/IgorShkulipa 8

Исключительные ситуации

Исключительная ситуация (exception) представляет собой неожиданноесобытие (ошибку) в программе.

В программах исключительные ситуации определяются как классы.

Чтобы заставить программы следить за исключительными ситуациями,используется оператор try.

Для обнаружения определенной исключительной ситуации используетсяоператор catch.

Для генерации исключительной ситуации при возникновении ошибкииспользуется оператор throw.

Если программа обнаруживает исключительную ситуацию, она вызываетспециальную (характерную для данной исключительной ситуации)функцию, которая называется обработчиком исключительнойситуации.

http://www.slideshare.net/IgorShkulipa 9

Try-catch-throw

Для работы с исключениями в С++ используется три ключевых слова:

⚫ try (пытаться) - начало блока исключений;

⚫ catch (поймать) - начало блока, "ловящего" исключение;

⚫ throw (бросить) - ключевое слово, "создающее" исключение.

try

{

c=a/b; // b может быть равно 0

}

catch(int ex1)

{

cout << "Caught exception number: " << ex1 << “\n”;

}

catch(double ex2)

{

cout << "Caught exception number: " << ex2 << “\n”;

}

http://www.slideshare.net/IgorShkulipa 10

catch и throw

Catch может "ловить" любой тип данных, так же как и throwможет "кинуть" данные любого типа.

То есть следующие фрагменты кода будут правильно работать:

throw SomeClass();

catch (SomeClass& d) {};

Так же можно "поймать" и все исключения:

catch (...) {};

Оператор throw так же можно использовать и без параметров:

throw;

Ни один оператор, следующий за оператором throw (до концаблока) выполнен не будет.

http://www.slideshare.net/IgorShkulipa 11

Генерация исключений

Когда возбуждается исключительная ситуация, программапросматривает стек функций до тех пор, пока не находитсоответствующий catch.

Если оператор catch не найден, то программа будетобрабатывать исключение в стандартном обработчике,который показывает непонятные для конечного пользователясообщения и, обычно, аварийно завершает программу.

Важным моментом является то, что пока просматривается стекфункций, вызываются деструкторы всех локальных классов,так что нет необходимости заботиться об освобождениипамяти.

http://www.slideshare.net/IgorShkulipa 12

Классы исключений

В С++ исключения, обычно, определяются в виде классов. Например:

class IStackException {

public: virtual string GetText()=0;

};

class StackExceptionEmpty: public IStackException {

public: virtual string GetText() {

return "EXCEPTION: Stack is Empty\n“; }

};

class StackExceptionErrorOnPop: public IStackException {

public: virtual string GetText() {

return "EXCEPTION: Error on POP\n“; }

};

class StackExceptionErrorOnPush: public IStackException {

public: virtual string GetText() {

return "EXCEPTION: Error on PUSH\n“; }

};

http://www.slideshare.net/IgorShkulipa 13

Классы, генерирующие исключения

template <class Type> struct StackItem {

Type value;

StackItem* Next;

StackItem* Prev;

};

template <class Type> class Stack{

public:

Stack(){};

~Stack(){};

Type Pop() { throw StackExceptionErrorOnPop(); };

void Push(Type) { throw StackExceptionErrorOnPush(); };

bool Empty() { throw StackExceptionEmpty(); }

private:

StackItem<Type> *_stack;

};

http://www.slideshare.net/IgorShkulipa 14

Функция main

void main()

{

for (int iEx=0; iEx<3; iEx++)

{

Stack<int> stack;

try

{

switch (iEx)

{

case 0: stack.Empty(); break;

case 1: stack.Pop(); break;

case 2: stack.Push(1); break;

}

}

catch(IStackException& ex)

{

cout<<ex.GetText().c_str();

}

}

}

Результат:EXCEPTION: Stack is Empty

EXCEPTION: Error on POP

EXCEPTION: Error on PUSH

http://www.slideshare.net/IgorShkulipa 15

Отладка программ с помощью макроса ASSERT

http://www.slideshare.net/IgorShkulipa 16

Макрос ASSERT

Макрос задается в виде:

ASSERT(value);

Прерывает программу с указанием строки если значение value FALSE.

Этот макрос будет работать только, если определена константа DEBUG.

Пример:

#define DEBUG

void main()

{

for (int x=1;x<10;x++)

{

cout << x << “\n”;

ASSERT(x<3);

}

}

http://www.slideshare.net/IgorShkulipa 17

Дополнительные вопросы С++

http://www.slideshare.net/IgorShkulipa 18

explicit

Ключевое слово explicit запрещает автоматическое созданиеконвертирующего конструктора.

class DummyClass{

public: DummyClass(int);

}

// …

DummyClass dc = 5; // Сработает автоматическое преобразование int в объект DummyClass

А вот так не сработает, так как автоматическое преобразованиезапрещено словом explicit:

class DummyClass{

public: explicit DummyClass(int);

}

// …

DummyClass dc = 5; // Не сработает

DummyClass dc = DummyClass(5); // А так, по-прежнему, сработает

http://www.slideshare.net/IgorShkulipa 19

Виртуальное наследование

В следующей ситуации возникает неоднозначность определения поля aдля класса D.

class A { protected: int a; };

class B: public A {};

class C: public A {};

class D: public B, public C {};

В классе D, в таком случае, будут два поля с именем a и они оба будутпринадлежать классу A. Проблема состоит в определении к какойпеременной идет обращение. Для исключения подобной ситуациииспользуют виртуальное наследование. Правильный вид объявления вданном случае будет:

class A { protected: int a; };

class B: public virtual A {};

class C: public virtual A {};

class D: public B, public C {};

http://www.slideshare.net/IgorShkulipa 20

Лабораторная работа №15. Обработка исключений

Создать классы обработки исключений, которые позволяютобрабатывать исключительные ситуации для класса «Вектор».