C++. Сборник рецептов - [126]

 string getMessage() const {return(msg_);}
private:
 string msg_;
};

void f() {
 throw(Exception("Mr. Sulu"));
}

int main() {
 try {
  f();
 } catch(Exception& e) {
  cout << "You threw an exception: " << e.getMessage() << endl;
 }
}

Обсуждение

В языке C++ поддержка исключений обеспечивается при помощи трех ключевых слов: try, catch и throw. Они имеют следующий синтаксис.

try {
 // Что-нибудь, что может вызвать функцию "throw", например:
 throw(Exception("Uh-oh"));
} catch(Exception& e) {
 // Какие-нибудь полезные действия с объектом исключения е
}

Исключение в C++ (аналогично в Java и С#) - это способ, позволяющий поместить сообщение в бутылку, выбросить ее за борт и надеяться, что кто-нибудь пытается найти ваше сообщение где-нибудь ниже по стеку вызовов. Это является альтернативой другим, более простым методам, когда, например, возвращается код ошибки или выдается сообщение об ошибке. Семантика использования исключений (например, «попытка выполнения» каких-то действий, «выбрасывание» исключения с последующим его «перехватом») отличается от других операций С++, поэтому перед описанием способа создания класса исключения я кратко отвечу на вопрос, что представляет собой исключение и что значит выбросить и перехватить его.

Когда возникает исключительная ситуация и вы полагаете, что вызывающая программа должна быть осведомлена об этом, можете «поместить ваше сообщение в бутылку» в операторе throw, как показано ниже.

throw(Exception("Something went wrong"));

В результате среда времени выполнения сконструирует объект Exception (исключение), и затем начинается раскрутка стека вызовов до тех пор, пока не найдется блок try, в который был сделан вход, но из которого еще не сделан выход. Если среда времени выполнения не найдет такой блок, т.е. достигнет функции main (или верхний уровень текущего потока вычислений), и не может дальше раскручивать стек вызовов, вызывается специальная глобальная функция terminate. Но если блок try найден, то просматривается каждый оператор catch для данного блока try и находится тот, который перехватывает тип исключения, который был только что выброшен. Подойдет оператор примерно такого вида.

catch(Exception& е) { //...

В этом месте на основе выброшенного исключения создается новый объект Exception с помощью конструктора копирования класса Exception. (Объект исключения в области видимости throw является временным и может быть удален компилятором при оптимизации.) Первоначальное исключение уничтожается, поскольку осуществлен выход из диапазона его видимости и выполняется тело оператора catch.

Если, находясь в теле оператора catch, вы хотите только что перехваченное исключение передать дальше, вы можете вызвать функцию throw без аргументов.

throw;

Это приведет к тому, что процесс обработки исключения будет продолжен на следующие уровни стека вызовов, пока не будет найден другой подходящий обработчик. Это позволяет каждой области видимости перехватывать исключение, выполнять какие-то полезные действия и затем повторно выбрасывать исключение после завершения (или незавершения) таких действий.

Вышесказанное представляет собой ускоренный курс описания процессов выбрасывания и перехвата исключений. Теперь, когда вы обладаете этой информацией, давайте рассмотрим пример 9.1. Вы можете сконструировать исключение Exception, содержащее указатель символьной строки или строку string, и затем выбрасывать его. Но такой класс не очень полезен, так как он мало чем отличается от класса-оболочки текстового сообщения. Собственно говоря, вы могли бы получить почти такой же результат, используя в качестве объекта исключения просто строку string.

try {
 throw(string("Something went wrong!"));
} catch (string& s) {
 cout << "The exception was: " << s << endl;
}

Нельзя сказать, что этот подход обязательно даст хорошие результаты; моя цель продемонстрировать основное свойство исключения: им может быть любой тип C++. В качестве исключений вы можете выбрасывать тип int, char, class, struct или любой другой тип C++, если действительно это потребуется. Но вам лучше использовать иерархию классов исключений, находящихся либо в стандартной библиотеке, либо ваших собственных.

Одно из самых больших преимуществ применения иерархии классов исключений состоит в том, что это позволяет выразить сущность исключительной ситуации с помощью типа самого класса исключения, а не с помощью кода ошибки, текстовой строки, уровня серьезности ошибки или чего-то подобного. Именно так стандартная библиотека определяет стандартные исключения в заголовочном файле . Базовым классом исключений в является exception, который фактически определяется в . На рис. 9.1 показана иерархия стандартных классов исключений.

Рис. 9.1. Иерархия стандартных классов исключений

Название каждого стандартного класса исключений говорит, для каких исключительных ситуаций он предназначен. Например, класс logic_error (логическая ошибка) представляет ситуации, которые должны отыскиваться при написании или рецензировании программного кода, и его подклассы представляют следующие ситуации: нарушение предусловия, применение индекса, выходящего за допустимый диапазон, использование недопустимого аргумента и т.п. Дополнением логической ошибки является ошибка времени выполнения, которая представляется классом