Стенли Липпман - Язык программирования C++. Пятое издание

• Название: Язык программирования C++. Пятое издание
• Автор: Стенли Липпман
• Издательство: Издательский дом "Вильямс"
• Жанр: Программирование
• Год: 2014
• ISBN: 978-5-8459-1839-0

Лучшее руководство по программированию и справочник по языку, полностью пересмотренное и обновленное под стандарт С++11!

Вы держите в руках новое издание популярного и исчерпывающего бестселлера по языку программирования С++, которое было полностью пересмотрено и обновлено под стандарт С++11. Оно поможет вам быстро изучить язык и использовать его весьма эффективными и передовыми способами. В соответствии с самыми передовыми и современными методиками изложения материала авторы демонстрируют использование базового языка и его стандартной библиотеки для разработки эффективного, читабельного и мощного кода.

С самого начала этой книги читатель знакомится со стандартной библиотекой С++, ее самыми популярными функциями и средствами, что позволяет сразу же приступить к написанию полезных программ, еще не овладев всеми нюансами языка. Большинство примеров из книги было пересмотрено так, чтобы использовать новые средства языка и продемонстрировать их наилучшие способы применения. Эта книга — не только проверенное руководство для новичков в С++, она содержит также авторитетное обсуждение базовых концепций и методик языка С++ и является ценным ресурсом для опытных программистов, особенно желающих побыстрей узнать об усовершенствованиях С++11.

Стенли Б. Липпман работал старшим консультантом в Jet Propulsion Laboratory, архитектором группы Visual С++ корпорации Microsoft, техническим сотрудником Bell Laboratories и главным инженером- программистом по анимации в кинокомпаниях Disney, DreamWorks, Pixar и PDI.

Жози Лажойе, работающий ныне в кинокомпании Pixar, был членом канадской группы разработчиков компилятора C/C++ корпорации IBM, а также возглавлял рабочую группу базового языка С++ в составе международной организации по стандартизации ANSI/ISO.

Барбара Э. Му имеет почти тридцатилетний опыт программирования. На протяжении пятнадцати лет она работала в компании AT&T, сотрудничая с Бьярне Страуструпом, автором языка С++, и несколько лет руководила группой разработчиков С++.

• Узнайте, как использовать новые средства языка С++11 и стандартной библиотеки для быстрого создания надежных программ, а также ознакомьтесь с высокоуровневым программированием

• Учитесь на примерах, в которых показаны передовые стили программирования и методики проектирования

• Изучите принципы и узнайте почему язык С++11 работает именно так

• Воспользуйтесь множеством перекрестных ссылок, способных помочь вам объединить взаимосвязанные концепции и проникнуть в суть

• Ознакомьтесь с современными методиками обучения и извлеките пользу из упражнений, в которых подчеркиваются ключевые моменты, позволяющие избежать проблем

• Освойте лучшие методики программирования и закрепите на практике изученный материал

Исходный код примеров можно загрузить с веб-страницы книги на сайте издательства по адресу: http://www.williamspublishing.com

---

Объект исключения располагается в управляемой компилятором области памяти, которая будет гарантировано доступна для любого обработчика. Объект исключения удаляется после того, как исключение будет полностью обработано.

Как уже упоминалось, при передаче исключения осуществляется выход из всех блоков по цепочке вызовов, пока не будет найден соответствующий обработчик. При выходе из блока вся память, используемая его локальными объектами, освобождается. В результате передача указателя на локальный объект почти наверняка будет ошибкой. Причина этой ошибки та же, что и у ошибки возвращения из функции указателя на локальный объект (см. раздел 6.3.2). Если указатель указывает на объект в блоке, выход из которого осуществляется перед обработчиком, то этот локальный объект будет удален до обработчика.

При передаче исключения его выражение определяет статический тип (тип времени компиляции) (см. раздел 15.2.3) объекта исключения. Этот момент важно иметь в виду, поскольку большинство приложений передают исключения, тип которых исходит из иерархии наследования. Если выражение throw обращается к значению указателя на тип базового класса и этот указатель указывает на объект производного класса, то переданный объект отсекается (см. раздел 15.2.3) и передается только часть базового класса.

Передача указателя требует, чтобы объект, на который указывает указатель, существовал на момент выполнения соответствующего обработчика.

Упражнения раздела 18.1.1

Упражнение 18.1. Каков тип объекта исключения в следующих операторах throw?

(a) range_error r("error"); (b) exception *p = &r;

    throw r;                    throw *p;

Что было бы, будь оператор throw в случае (b) написан как throw p?

Упражнение 18.2. Объясните, что случится, если исключение произойдет в указанном месте:

void exercise(int *b, int *e) {

 vector<int> v(b, e);

 int *p = new int[v.size()];

 ifstream in("ints");

 // исключение происходит здесь

}

Упражнение 18.3. Существуют два способа исправить предыдущий код. Опишите и реализуйте их.

18.1.2. Обработка исключения

Объявление исключения (exception declaration) в директиве catch (catch clause) выглядит как список параметров функции, только с одним параметром. Как и в списке параметров, имя параметра обработчика можно пропустить, если у блока catch нет необходимости в доступе к переданному исключению.

Тип объявления определяет виды исключений, обрабатываемых обработчиком. Тип должен быть завершенным (см. раздел 7.3.3). Тип может быть ссылкой на l-значение, но не ссылкой на r-значение (см. раздел 13.6.1).

При входе в блок catch параметр в объявлении исключения инициализируется объектом исключения. Подобно параметру функции, если тип параметра обработчика не является ссылочным, параметр обработчика копирует объект исключения; изменения, внесенные в параметр в обработчике, осуществляются с его локальной копией, а не с самим объектом исключения. Если параметр имеет ссылочный тип, то, как любой ссылочный параметр, параметр обработчика будет только другим именем объекта исключения. Изменения, внесенные в ссылочный параметр, осуществляются с самим объектом исключения.

Подобно объявлению параметра функции, параметр обработчика, имеющий тип базового класса, может быть инициализирован объектом исключения типа производного класса. Если у параметра обработчика будет не ссылочный тип, то объект исключения будет отсечен (см. раздел 15.2.3), как и при передаче такого объекта обычной функции по значению. С другой стороны, если параметр является ссылкой на тип базового класса, то параметр будет связан с объектом исключения обычным способом.

Также, подобно параметрам функции, статический тип объявления исключения определяет действия, которые может выполнить обработчик. Если у параметра обработчика будет тип базового класса, то обработчик не сможет использовать члены, определенные в производном классе.

Обычно обработчики, получающие исключения типа, связанного наследственными отношениями, определяют свой параметр как ссылку.

Поиск соответствующего обработчика

Блок catch, найденный в ходе поиска соответствующего обработчика, не обязательно является наиболее подходящим данному исключению. В результате исключение будет обработано первым найденным блоком catch, который сможет это сделать. Как следствие, в списке директив catch наиболее специализированные обработчики следует располагать в начале.

Поскольку поиск директивы catch осуществляется в порядке их объявления, при использовании исключений из иерархии наследования блоки catch для обработки исключений производного типа следует располагать перед обработчиком для исключения базового типа.

Правила поиска соответствующего исключению блока catch значительно жестче, чем правила поиска аргументов, соответствующих типам параметров. Большинство преобразований здесь недопустимо — тип исключения должен точно соответствовать обработчику, допустимо лишь несколько различий.

• Допустимо преобразование из неконстантного типа в константный, т.е. переданный неконстантный объект исключения может быть обработан блоком catch, ожидающим ссылку на константный.

• Допустимо преобразование из производного типа в базовый.

• Массив преобразуется в указатель на тип массива; функция преобразуется в соответствующий указатель на тип функции.

Никакие другие преобразования при поиске соответствующего обработчика недопустимы. В частности, невозможны ни стандартные арифметические преобразования, ни преобразования, определенные для классов.

В наборе директив catch с типами, связанными наследованием, обработчики для более производных типов следует располагать прежде наименее производных.

Повторная передача исключения

Вполне возможна ситуация, когда один блок кода catch (обработчик) не сможет полностью обработать исключение. После некоторых корректирующих действий обработчик может решать, что это исключение следует обработать в функции, которая расположена далее по цепи вызовов. Обработчик может передавать исключение другому, внешнему обработчику, который принадлежит функции, вызвавшей данную. Это называется повторной передачей исключения (rethrow). Повторную передачу осуществляет оператор throw, после которого нет ни имени типа, ни выражения.

throw;

Пустой оператор throw может присутствовать только в обработчике или в функции, вызов которой осуществляется из обработчика (прямо или косвенно). Если пустой оператор throw встретится вне обработчика, будет вызвана функция terminate().

Повторная передача не определяет нового исключения; по цепочке передается текущий объект исключения.

Обычно обработчик вполне может изменить содержимое своего параметра. Если после изменения своего параметра обработчик повторно передаст исключение, то эти изменения будут переданы далее, только если параметр обработчика объявлен как ссылка:

catch (my_error &eObj) { // спецификатор ссылочного типа

 eObj.status = errCodes::severeErr; // изменение объекта исключения

 throw; // переменная-член status объекта исключения имеет

        // значение severeErr

} catch (other_error eObj) { // спецификатор нессылочного типа

 eObj.status = errCodes::badErr; // изменение только локальной копии

 throw; // значение переменной-члена status объекта исключения

        // при повторной передаче не изменилось

}

Обработчик для всех исключений

Иногда необходимо обрабатывать все исключения, которые могут произойти, независимо от их типа. Обработка каждого возможного исключения может быть проблематична: иногда неизвестно, исключения каких типов могут быть переданы. Даже когда все возможные типы известны, предоставление отдельной директивы catch для каждого возможного исключения может оказаться весьма утомительным. Для обработки всех исключений в объявлении исключения используется многоточие. Такие обработчики, называемые обработчиками для всех исключений (catch-all), имеют форму catch(...). Такая директива соответствует исключениям любого типа.

Обработчик catch(...) зачастую используется в комбинации с выражением повторной передачи. Обработчик осуществляет все локальные действия, а затем повторно передает исключение: