H面向对象(异常处理)YH.ppt

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1、1-1,知识回顾,I/O流的概念 输出流 输入流,2,异常处理,第八章,1-3,理解异常处理的概念 掌握异常处理的实现 掌握异常处理中对象的构造与析构 理解名字空间的概述,本章目标,异常处理是C+语言中重要的错误处理机制，是提高程序容错性的一种手段。异常处理主要针对程序运行时出现的各种异常情况，提供发现，捕获异常的手段，并尽量减少异常对程序运行的影响。,有的程序虽然经过编译、连接成为可以运行的程序，但在运行过程中难免会出现各种各样的问题，即使对那些所谓能“正常运行”的程序而言也是如此。,程序中潜在的异常问题,提出问题,示例： #include #include using namespace

2、std; int main() float a,b,c; double x1,x2; couta; coutb; coutc;,x1=(-b+sqrt(b*b-4*a*c)/(2*a); x2=(-b-sqrt(b*b-4*a*c)/(2*a); cout“方程的实根是:x1=“x1endl; cout“方程的实根是:x2=“x2endl; return 0; ,从上面例子可以看出：能够“正常运行”的程序可能存在着许多潜在的“隐患”。程序运行可以检测到的一些非正常情况称为异常（exception）。 如除数为0、数组越界访问、内存空间不够、输入/输出不正常（文件找不到、输入数据类型错等）等。

3、异常是程序错误一种形式。,分析问题,程序中的错误按性质可分为语法错误、逻辑错误和异常3种。 一般来说，异常的检测和处理要完成下列任务之一： （1）让“用户”知道程序出现了异常，并退出程序。 （2）让“用户”知道程序出现了异常，允许“用户”选择继续使用程序。 （3）在程序发生异常时，能够在不打扰“用户”的情况下继续程序的运行。,C+语言异常处理机制的基本思想是将异常的检测与处理分离。当在一个函数体中检测到异常条件存在，但无法确定相应的处理方法时，将引发一个异常，并由函数直接或间接调用检测并处理这个异常。 这一基本思想用3个保留字实现：throw、try和catch。在一般情况下，被调用函数直接检

4、测到异常条件的存在并使用throw引发一个异常（注意，C+语言的异常是由程序员控制引发的，而不是由计算机硬件或程序运行环境控制的）；在上层调用函数中使用try检测函数调用是否引发异常，检测到的各种异常由catch捕获并作相应处理。,异常处理实现,在VC+6.0环境中，为了使用异常处理机制，需要进行如下设置（默认设置）： （1）选择菜单中的project。 （2）在弹出的下拉菜单中选择Setting命令，出现Settings对话框。 （3）打开C/C+选项卡。 （4）在Category中选择 C+ Language。 （5）选中Enable exception handling复选框。,在C+程

5、序中，任何需要检测异常的语句（包括函数调用）都必须在try语句块中执行，异常必须由紧跟着try语句后面的catch语句来捕获并处理。因而，try与catch总是结合使用。,1、异常处理的语法,throw、 try和catch语句的一般语法如下： throw 表达式； try /try语句块 catch(类型1 参数1） /针对类型1的异常处理 catch(类型2 参数2） /针对类型1的异常处理 . catch（类型n 参数n） /针对类型1的异常处理 ,异常处理的执行过程如下： （1）控制通过正常的顺序执行到达try语句，然后执行try块内的保护段。 （2）如果在保护段执行期间没有引起异常，

6、那么跟在try块后的catch子句就不执行，程序从异常被抛掷的try块后跟随的最后一个catch子句后面的语句继续执行下去。 （3）如果在保护段执行期间或在保护段调用的任何函数中（直接或间接的调用）有异常被抛掷，则从通过throw运算数创建的对象中创建一个异常对象（可能包含一个复制构造函数）。 （4）如果匹配的处理器未找到，则运行函数terminate将被自动调用，而函数terminate的默认功能是调用abort终止程序。 （5）如果找到了一个匹配的catch处理程序，且它通过值进行捕获，则其形参通过复制异常对象进行初始化。,示例1： #include void main() char *b

7、uf; try buf=new char512; if(buf=0) throw “内存分配错误!“; cout“内存分配成功!“endl; catch(char *str) cout“异常引发:“strendl; ,示例2： #include int fun(int); void main() try cout“4!=“fun(4)endl; cout“-2!=“fun(-2)endl; cout“5!=“fun(5); catch (int n) cout“n=“n“不能计算n!“endl; cout“程序执行结束.“endl; ,int fun(int n) if(n=0) throw

8、n; int s=1; for(int i=1;i=n;i+) s*=i; return s; catch处理程序的出现次序很重要，因为在一个try块中，异常处理程序是按照它出现的次序检查的。只要找到一个匹配的异常类型，后面的异常处理都将被忽略。,示例3： #include void fun(int code) try if(code=0) throw code; /引发int类型的异常 if(code=1) throw x; /引发char类型的异常 if(code=2) throw 12.345; /引发double类型的异常 catch(int n) cout“捕获整数类型：“nendl

9、; catch(char c) cout“捕获字符类型：“cendl; ,catch(double d) cout“捕获双精度类型：“dendl; return; void main() fun(0); fun(1); fun(2); ,程序中同时列出多个catch语句时，将以catch语句在程序中出现的次序作类型匹配，并且只有一个匹配的catch语句被执行，其他的catch语句将被忽略。 catch(.)是一个特殊的捕获语句，可以捕获任何异常，因而在任何情况下其他catch子句都不被检查。所以，catch(.)应该放在最后。在VC+6.0中，若catch(.)不是放在所有catch(.)语句

10、的最后，则会出现编译错误。,2、捕获异常,示例1： #include void fun(int code) try if(code=0) throw code; /引发int类型的异常 if(code=1) throw x; /引发char类型的异常 if(code=2) throw 12.345; /引发double类型的异常 catch(int n) cout“捕获整数类型.“nendl; catch(.) cout“默认捕获.“endl; return; ,void main() fun(0); fun(1); fun(2); ,从前面异常处理的例子可以看出，调用一个函数时，除了了解函数

11、的参数与返回值外，还必须了解函数的异常引发方式，以便设计异常处理程序，应付函数调用过程中引发的异常。 异常的引发与捕获已成为函数之间界面的一部分，有必要在函数原型中也列出异常引发。 例如： void fun(int i) throw(t1,t2,t3);,3、带有异常声明的函数原型,C+的异常处理机制不仅能够处理各种不同类型的异常，还具有为抛出异常前构造所有局部对象自动调用析构函数的能力。 在程序中，找到一个匹配的catch异常处理后，如果catch子句的异常类型说明是一个值参数，则其初始化方式是复制被抛出的异常对象。如果catch子句的异常类型说明是一个引用，则其初始化方式是使该引用指向异常

12、对象。 当catch子句的异常类型说明参数被初始化后，便于始展开栈的过程。这包括将从对应的try块开始到异常被抛出之间构造（且尚未析构）的所有自动对象进行析构。析构的次序与构造的次序相反。然后程序从最后一个catch处理之后开始恢复执行。,异常处理中对象的构造与析构,示例： #include void fun(void); class A public: A() ; A() ; const char *ShowReason() const /异常处理成员函数 return “异常在A类中“; ;,class B public: B(); B(); ; B:B() cout“B构造函数“endl

13、; B:B() cout“B析构函数“endl; ,void fun() B b; cout“fun():抛掷一个A异常“endl; throw A(); ,void main() cout“进入main()“endl; try cout“在try块中调用fun()“endl; fun(); catch( A E) cout“在catch处理器捕获一个异常类型：“; coutE.ShowReason()endl; catch(char *str) cout“捕获其他异常：“strendl; cout“返回main()“endl; ,在名字空间中可以放入这样的声明：类、变量（以及它们的初始化）、

14、函数（以及它们的定义）、模板以及其他名字空间。从而这些变量或函数都与该名字空间相关联。,名字空间概述,1、名字空间的定义 保留字（namespace）用于定义名字空间。名字空间必须在程序的全局作用域内定义，不能在函数内或类内部定义，最外层名字空间的名字必须在程序的全局作用域惟一。 名字空间可以分多次定义，即可以先在初始定义中定义一部分成员，然后在扩展定义中再定义另一部分成员，或者再定义初始时声明函数原型。初始定义和扩展定义的语法格式相同。 保留字using用于声明程序要引入的名字空间成员，或都用于指示程序要引用的名字空间。在声明引用名字空间的某个成员之前，成员必须已经在名字空间中进行了声明或进

15、行了定义。,示例 #include namespace NS1 /初始定义名字空间NS1 extern int x; /说明整型变量x void fun(int); /说明函数fun(int) void fun(long) /定义函数fun(long) cout“Processing a long argument “endl; ,namespace NS1 /扩展定义名字空间NS1 int x=5; /定义整形变量x void fun(int) /定义函数fun(int) cout“Processing a int argument“endl; ,void main() int y=20;

16、using NS1:x; /说明引用变量x using:NS1:fun; /说明引用函数fun() x=10; fun(4); fun(4L); cout“x=“xendl; cout“y=“yendl; ,1、访问名字空间的成员 访问名字空间的成员有4种方式： （1）直接访问成员 格式如下： 名字空间名字:成员名字 因此，直接访问总能惟一地访问指定名字空间的成员。,（2）指定名字空间（使用using namespace 语句） 指定名字空间的格式如下： using namespace 名字空间； /直接使用成员名字 （3）声明引用成员（使用using语句） 声明引用成员的格式如下： usin

17、g 名字空间:名字 /直接使用成员名字,（4）使用别名法 声明引用成员的格式如下： namespace 别名=名字空间； /使用“别名:成员名字” 本方法与直接方法成员方法类似，只是加了一个别名。例如有以下两个名字空间NSA和NSB，分别声明了同名的类模板： namespace NSA template class Array private: T *ia; int ssize; ; ,以上的类Array被封装在名字空间NSA中，在使该类前，必须使NSA名字空间可见。 namespace NSB template class Array private: T *ia; int ssize; ;

18、 ,以上的类Array被封装在名字空间NSB中，在使该类前，必须使NSB名字空间可见。因为使用了名字空间，两个Array类分别在不同的名字空间中，所以不会存在冲突。其中四种使用方式如下： 第一种用法：直接用法。 NSA:Array a; NSB:Array b; 第二种用法：指定名字空间。 using namespace NSA; Array a; using namespace NSB; Array b;,第三种用法：声明引用成员。 using NSA:Array; Array a; using NSB:Array; /错误，存在同名的成员 Array b; 值得注意的是，上述语句是错误的，

19、应将两个类模板改为不同的名字，如将NSB中的Array改为Array1,则以下语句是正确的： using NSA:Array; Array a; using NSB:Array1; Array b;,第四种用法：使用别名法。 namespace us=NSA; namespace ms=NSB; us:Array a; ms:Array b;,示例： #include namespace NS1 int x=10; namespace NS2 int x=20; void main() using NS1:x; cout“x=“xendl; using NS2:x; cout“x=“xendl

20、; ,2、使用作用域运算符“:”访问成员 当名字空间的成员和程序的全局标识符同名时，可以通过作用域运算符“:”既定程序的全局标识符；当名字空间的成员和程序的标识符同名时，首先访问的是程序的局部标识符。,示例： #include int x=20; /全局变量 namespace NS1 int x=10; void main() using namespace NS1; cout“x=“:xendl; ,3、名字空间的嵌套 名字空间也可以像类那样嵌套，形成多个层次的作用域，因此，在访问名字空间的成员时，就有可能使用多个域运算符。,示例： #include namespace NS1 /NS1的

21、初始定义 int x=10; void fun1() cout“NS1s fun1()“endl; namespace NS2 int y=20; void fun2() cout“NS2s fun2()“endl; ,using NS1:fun1; /using说明，全局名字空间限定fun1 using NS1:x; /using说明，全局名字空间限定x using NS1:NS2:fun2; /using说明，多重名字空间限定fun2 using NS1:NS2:y; /using说明，多重名字空间限定y void main() fun1(); fun2(); cout“x=“xendl;

22、 cout“y=“yendl; ,4、 std名字空间 本章前面的程序都是使用标准C+编写的，其头文件都带有.h扩展名，而ANSI/ISO标准C+头文件不带扩展名。这是因为C+是从C发展而来，某些头文件，如math.h都是从C中沿袭过来的，而诸如iostream.h、iostreamip.h和fstream.h等是特别为C+设计的。当一个头文件被包含进某一个程序中，头文件中的全局标识符也就变成了程序中的全局标识符。在ANSI/ISO标准c+中，为了利用名字空间机制的先进之处，所有的头文件都被修改过，这样的标识符都被声明在std名字空间中。Std是C+标准库的名字空间，C+标准库中的所有定义都被

23、定义在这个名字空间中。,1、直接指定标识符 在所有特定的标识符剪辑上“std:”前缀。 #include /使用C+标准库 void main() int n=100; std:coutstd:hexnstd:endl; ,2、使用using关键字 对于每个特定的标识符，都用“using std: 标识符”进行声明。 #include /使用C+标准库 using std:cout; using std:endl; using std:hex; void main() int n=100; couthexnendl; ,3、使用using namespace std 这是一种最方便的方法，从而使std命名空间的内定义的所有标识符都有效，就好像它们被声明为全局变量一样。 #include /使用C+标准库 using namespace std; void main() int n=100; couthexnendl; ,异常和异常处理的概念 异常处理的实现 异常处理中对象的构造与析构 名字空间的概述,本章总结,