POwyklad9

Tomasz Marks - Wydział MiNI PW

-1-

Programowanie Obiektowe

zyk C++)

Wykład 9.

Tomasz Marks - Wydział MiNI PW

-2-

OBSŁUGA

WYJ

TKÓW

Tomasz Marks - Wydział MiNI PW

-3-

Przeciwdziałanie bł

dom wykonania programu (1)

double& Vector :: operator [ ] ( int i )
{

return V[ i ];

// operacja niebezpieczna !!!

}

double& Vector :: operator [ ] ( int i )
{

if ( i >= 0 && i < Size ) return V[ i ];
DisplayMessage( "komunikat o bł

dzie" );

// fukcja systemowa lub własna

exit(1);

// funkcja standardowa

}

double& Vector :: operator [ ] ( int i )
{

assert ( i >= 0 && i < Size )

// makro assert

return V[ i ];

}

double& Vector :: operator [ ] ( int i )
{

if ( i < 0 || i >= Size ) throw xcp_scope( i ); // odrzucenie wyj

tku

return V[ i ];

}

Tomasz Marks - Wydział MiNI PW

-4-

Przeciwdziałanie bł

dom wykonania programu (2)

// vector.h

struct xcp_memory { };

// zewn

trzna (wzgl. Vector) klasa pomocnicza

class Vector
{

int Size, Nr;
double *V;
static int DefSize, VCounter;
void Init ( int = 0, double = 0, double * = 0 );

public:

Vector ( );
Vector ( int size, double val = 0 );
Vector ( int size, double arr[ ] );

……………………………….

struct xcp_scope

// wewn

trzna (w Vector) klasa pomocnicza

{

int index;
xcp_scope ( int );

};

……………………………….

};

Tomasz Marks - Wydział MiNI PW

-5-

Przeciwdziałanie bł

dom wykonania programu (3)

// vector.cpp

// implementacja konstruktora klasy xcp_scope

Vector :: xcp_scope :: xcp_scope ( int i ) : index ( i ) { }

// metoda prywatna (wersja oryginalna)

void Vector :: Init ( int s, double val, double tab[ ] )
{

Nr = ++VCounter;
if ( s <= 0 ) s = DefSize;
V = new double [ s ];
if ( ! V ) { Size = 0; return; }
Size = s;
for ( s = 0; s < Size; ++s )

V [ s ] = tab ? tab [ s ] : val;

}

Tomasz Marks - Wydział MiNI PW

-6-

Przeciwdziałanie bł

dom wykonania programu (4)

// metoda prywatna (wersja zmodyfikowana)

void Vector :: Init ( int s, double val, double tab[ ] )
{

if ( VCounter > 7 ) throw "Za duzo wektorow!";

Nr = ++VCounter;

if ( s < 0 ) throw "Blad konstrukcji!";

if ( s <= 0 ) s = DefSize;

try
{

V = new double [ s ];

}
catch ( … ) { throw xcp_memory ( ); }
if ( ! V ) throw xcp_memory ( );

Size = s;
for ( s = 0; s < Size; ++s )

V [ s ] = tab ? tab [ s ] : val;

}

Tomasz Marks - Wydział MiNI PW

-7-

Przeciwdziałanie bł

dom wykonania programu (5)

#include "vector.h"

void main ( )
{

Vector w( 4 );

for ( int i = -1; i < 7; i++ )
try {

cout << endl << "i = " << i << " ";
Vector z( i );
w[ i ] = i;
cout << "w[" << i << "] = " << w[ i ];

}
catch ( const char * str )
{ cout << str; }
catch ( xcp_memory )
{ cout << "Brak pamieci"; }
catch ( Vector :: xcp_scope ex )
{ cout << "Odrzucono indeks " << ex.index; }

}

Tomasz Marks - Wydział MiNI PW

-8-

Przeciwdziałanie bł

dom wykonania programu (6)

Program wy

wietli:

i = -1

Blad konstrukcji!

i = 0

w[ 0 ] = 0

i = 1

w[ 1 ] = 1

i = 2

w[ 2 ] = 2

i = 3

w[ 3 ] = 3

i = 4

Odrzucono indeks 4

i = 5

Odrzucono indeks 5

i = 6

Za duzo wektorow!

Tomasz Marks - Wydział MiNI PW

-9-

Obsługa wyj

tków [1]

Składnia instrukcji try-catch:

try

// pocz

tek bloku try

{

…...............
……………
……………

}

// koniec bloku try

catch ( ….. ) { ……… }

// 1. blok catch

catch ( ….. ) { ……… }

// 2. blok catch

.…………………………..
catch ( ….. ) { ……… }

// ostatni blok catch

blok try wraz ze wszystkimi nast

puj

cymi po nim blokami

catch stanowi składniowo jedn

cało

ść

, któr

nazywamy

instukcj

try-catch

Tomasz Marks - Wydział MiNI PW

-10-

Obsługa wyj

tków [2]

2. Bloki catch s

nazywane procedurami obsługi wyj

tków.

3. Ka

da procedura obsługi wyj

tków ma okre

lony typ sytuacji

wyj

tkowej, która j

aktywizuje.

4. Zgłoszenie sytuacji wyj

tkowej (throw) podczas wykonywania

bloku try skutkuje przekazaniem pewnego obiektu do odpowiedniej
procedury obsługi.

5. Dopasowanie wyra

enia throw do procedury obsługi polega na

porównaniu typu warto

ci wyra

enia throw z typami ( parametrów )

okre

lonymi dla kolejnych procedur obsługi.

Tomasz Marks - Wydział MiNI PW

-11-

Obsługa wyj

tków [3]

6. Dopasowanie uznane b

dzie za pomy

lne, je

eli spełniony zostanie

jeden z trzech warunków:

(i) oba typy s

ą ś

le zgodne;

(ii) typ okre

lony dla parametru procedury obsługi jest

publiczn

klas

bazow

klasy obiektu b

cego warto

wyra

enia throw;

(iii) mo

liwe jest standardowe przekształcenie typu warto

wyra

enia throw, b

cej wska

nikiem, na typ wska

nikowy

parametru procedury.

Po pozytywnym rozpoznaniu jednego z warunków (i), (ii), (iii),

dalsze frazy catch nie b

analizowane.

Tomasz Marks - Wydział MiNI PW

-12-

Obsługa wyj

tków [4]

7. Je

eli dopasowanie nie da pozytywnego rezultatu, t.zn.

adna

procedura catch nie zostanie uruchomiona, to dana instrukcja
try-catch b

dzie uznana za zako

czon

i nast

pi sprawdzenie,

czy w aktualnie wykonywanej funkcji jest blok try zawieraj

dan

instukcj

try-catch.

eli taki blok istnieje, to wykonana zostanie próba dopasowania

rozpatrywanygo wyj

tku do wyst

puj

cych po nim procedur obsługi.

eli taki blok nie istnieje, to wykonanie funkcji zostanie zako

czone

i odpowiedni blok b

dzie poszukiwany w funkcji wywołuj

cej t

w której został odrzucony wyj

tek itd. itd.

W skrajnym przypadku, je

eli dopasowanie nie zostanie zrealizowane

w obr

bie funkcji main(), obsług

wyj

tku przejmie systemowa procedura

obsługi wyj

tków, która wy

wietli odpowiedni komunikat i zako

czy

działanie programu.

Tomasz Marks - Wydział MiNI PW

-13-

Obsługa wyj

tków [5]

8. Zapis procedury obsługi nie musi zawiera

nazwy przyjmowanego

obiektu (parametru). Nazwa jest konieczna jedynie w sytuacji, gdy

zachodzi rzeczywista potrzeba u

ycia warto

ci tego parametru.

9. Trzykropek … pozwala okre

procedur

wychwytuj

wyj

tki

wszystkich typów.

10. Wewn

trz procedury obsługi (catch) mo

na u

frazy throw

z pustym wyra

eniem

throw;

Skutkuje to przekazaniem wyj

tku do zewn

trznego bloku try.

W innych kontekstach u

ycie pustego wyra

enia throw jest bł

dem.

Tomasz Marks - Wydział MiNI PW

-14-

Obsługa wyj

tków [6]

11. Deklaracja funkcji mo

e zawiera

klauzul

, która stanowi

ograniczenie zbioru sytuacji wyj

tkowych zgłaszanych bezpo

rednio

lub po

rednio przez t

funkcj

void fun1 ( …….. );

// mo

e zgłasza

dowolne wyj

tki

long fun2 ( …….. ) throw (const char*, xcp_scope&);

// mo

e zgłasza

wyj

tki wymienionych typów

double fun3 ( ….. ) throw ( );

// nie mo

e zgłasza

ć ż

adnych wyj

tków

Naruszenie zadeklarowanej specyfikacji spowoduje bł

d wykonania

programu.

12. Klauzula ograniczenia zbioru sytuacji wyj

tkowych nie jest uwa

ana

za element okre

lenia typu funkcji ( tzn. nie wchodzi w skład

deskryptora funkcji ).

Tomasz Marks - Wydział MiNI PW

-15-

FUNKTORY

Tomasz Marks - Wydział MiNI PW

-16-

Funktory (1)

Definicja:

Funktorem (inaczej obiektem funkcyjnym) nazywamy obiekt

klasy, w której zdefiniowany został operator wywołania funkcji
t.zn. operator( ).

Uwaga 1:

Korzystanie z obiektu funkcyjnego jest składniowo

identyczne z wywołaniem funkcji, dlatego wsz

dzie tam,

gdzie parametrem funkcji ma by

funkcja dostarczana jako

argument, mo

na u

funktora.

Tomasz Marks - Wydział MiNI PW

-17-

Funktory (2)

Zwykł

funkcj

typ funkcja ( argumenty )
{

Tre

ść

Funkcji

}

na "przekształci

" na funktor wg schematu:

class Funktor
{
public:

typ operator ( ) ( argumenty ) const
{

Tre

ść

Funkcji

}

funkcja;

Tomasz Marks - Wydział MiNI PW

-18-

Funktory (3)

Uwaga 2:

Funktory s

obiektami klas, w których oprócz operator()

mog

zdefiniowane inne metody i pola składowe, w tym

konstruktory. Zatem:

- funktory mog

posiada

stan wewn

trzny, który mo

e by

inicjowany, odczytywany i modyfikowany;

- mo

e jednocze

nie istnie

wiele funktorów (obiektów)

tej samej klasy (realizuj

cych takie same obliczenia),

ale ró

cych si

stanem wewn

trznym;

- w przypadku zwykłych funkcji namiastk

stanu mo

e by

zmienna globalna lub lokalna dla funkcji zm. statyczna.

Tomasz Marks - Wydział MiNI PW

-19-

Funktory (4)

Uwaga 3:

dy funktor posiada własny typ, co mo

e by

pomocne przy korzystaniu z szablonów:

- funktory b

c obiektami ró

nych klas maj

ró

ne typy,

nawet je

li ich operatory wywołania funkcji maj

identyczne

sygnatury;

- zwykłe funkcje o identycznych sygnaturach s

z punktu

widzenia szablonów nierozró

nialne.

Tomasz Marks - Wydział MiNI PW

-20-

Funktory – przykład (1)

#include <iostream>
using namespace std;

class Sum
{

int s;

public:

Sum ( ) : s(0) { }
void operator ( ) ( int a ) { s += a; }
int operator ( ) ( ) { return s; }

};

int arr[ ] = { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, };

void main ( )
{

Sum parzyste, nieparzyste;
for ( int i = 0; i < 10; ++i )

if ( i & 1 ) nieparzyste ( arr[ i ] ); else parzyste ( arr[ i ] );

cout << parzyste() << " " << nieparzyste();

// 25 30

}

Tomasz Marks - Wydział MiNI PW

-21-

Funktory – przykład (2)

#include <iostream>
using namespace std;

class Arr
{

int n, m;
double *A;

public:

Arr ( int i, int j ) : n( i ), m( j ) { A = new double [ n * m ]; }
~Arr ( ) { delete [ ] A; }
double & operator ( ) ( int i, int j ) { return A[ i * m + j ]; }

};

void main ( )
{

Arr A (3, 4);

for ( int i = 0; i < 3; ++i )
for ( int j = 0; j < 4; ++j ) A( i, j ) = 10 * ( i + 1) + ( j + 1 );

for ( int i = 0; i < 3; ++i )
{

cout << endl;
for ( int j = 0; j < 4; ++j ) cout << A( i, j ) << " ";

// 11 12 13 14

}

// 21 22 23 24

}

// 31 32 33 34

Tomasz Marks - Wydział MiNI PW

-22-

KONWERSJE

i KONWERTERY

Tomasz Marks - Wydział MiNI PW

-23-

Klasyfikacja konwersji (klasycznych) (1)

1. Standardowe – mog

wykonywane jawnie i niejawnie, np.

- dana typu arytmetycznego lub znakowego -> inna dana typu

arytmetycznego lub znakowego,

- dana reprezentowana literałem 0 lub 0L -> dana wskazuj

dowolnego typu,

- dana dowolnego typu wskazuj

cego -> dana typu void*,

- ………………………………..

2. Definiowalne – mog

wykonywane jawnie i niejawnie:

- wszystkie konwersje okre

lone przez konstruktory jednoparametrowe

i konwertery.

3. Dopuszczalne (predefiniowane konwersje, których skutek mo

e zale

od implementacji) – musz

wykonywane jawnie, np.

- dana całkowita -> dana wyliczeniowa,
- dana typu wskazuj

cego -> dana innego typu wskazuj

cego

(z wył

czeniem przypadku void*),

- dana typu całkowitego <-> dana typu wskazuj

cego,

- wskazanie zmiennej ustalonej (albo ulotnej) -> wskazanie analogicznej

zmiennej nieustalonej (albo nieulotnej),

- ………………………………..

Tomasz Marks - Wydział MiNI PW

-24-

Operatory konwersji (klasyczne)

Dla typu docelowego TYPE operator konwersji jest opisywany
wyra

eniem postaci:

TYPE ( wyr ) , gdzie TYPE - identyfikator typu,

wyr

- konwertowane wyra

enie,

albo

( TYPE ) wyr

, gdzie TYPE - dowolna nazwa typu,

wyr

- konwertowane wyra

enie,

Np.

k = (int) 12.5;

// zapis poprawny

k = int ( 12.5 );

// zapis poprawny

p = (char *) z;

// zapis poprawny

p = char* ( z );

BŁ

- char* jest nazw

typu

// ale nie jest identyfikatorem

Tomasz Marks - Wydział MiNI PW

-25-

Klasyfikacja konwersji (klasycznych) (2)

1. Konwersje warto

ciowe (nieodno

nikowe, niereferencyjne)

eli typ docelowy nie jest odno

nikowy, to rezultatem konwersji

dzie zmienna typu TYPE zainicjowana dan

powstał

z przekształcenia

danej o warto

ci wyr na dan

typu TYPE.

Zmienna taka nie jest L-nazw

Np.

double X = 1.5;

//(int) X = 12;

BŁ

- (int) X nie jest L-nazw

cout << (int) X;

// O.K. - wyprowadzi 1

// rezultatem konwersji jest zmienna tymczasowa,
// któr

na zdefiniowa

instrukcj

: int tmp = 1;

Tomasz Marks - Wydział MiNI PW

-26-

Klasyfikacja konwersji (klasycznych) (3)

2. Konwersje odno

nikowe (referencyjne)

eli typ docelowy jest odno

nikowy, to rezultatem konwersji b

dzie

odno

nik typu TYPE zainicjowany argumentem konwersji.

Taki odno

nik

jest L-nazw

tylko wówczas, gdy spełnione s

2 warunki:

(i) wyr jest L-nazw

zmiennej,

(ii) istnieje konwersja &wyr na TYPE*

(konwersja wskazania argumentu na wskazanie typu docelowego).

Np.

const int X = 10;
X = 12

BŁ

- X ma atrybut const

(int &) X = 20;

// O.K.

int & tmp = *(int *) & X;

// (zmienna tmp skojarzona jest z obszarem
// pami

ci przydzielonym na zmienn

cout << X;

// wyprowadzi 20 albo 10 (

!!!

)

Tomasz Marks - Wydział MiNI PW

-27-

Konwertery (1) - Definicja

Konwerterem

definiowanego typu Class do typu docelowego TYPE

jest bezparametrowa metoda o deklaracji

Class :: operator TYPE ( );

w której TYPE jest nazw

(!) typu nie zawieraj

nawiasów.

Wykonanie w ciele konwertera instrukcji

return wyr ;

skutkuje udost

pnienien zmiennej typu TYPE o warto

(TYPE) wyr

UWAGA.

Wymaga si

, by konwersja typu wyra

enia wyr do TYPE istniała.

Tomasz Marks - Wydział MiNI PW

-28-

Konwertery (2) – przykład definiowania

class CMPLX
{

double Re, Im;

public:

CMPLX ( double );

// konwersja double

CMPLX

……………………..
operator double ( );

// konwersja CMPLX

double

operator const char * ( );

// konwersja CMPLX

const char *

……………………..

};

CMPLX :: CMPLX ( double re ) : Re(re), Im(0) { }

CMPLX :: operator double ( ) { return Re; }

CMPLX :: operator const char * ( )
{

if ( Re == 0 && Im == 0 ) return "Zero";
if ( Im == 0 ) return "Real";
if ( Re == 0 ) return "Imag";
return "Cmplx";

}

Tomasz Marks - Wydział MiNI PW

-29-

Konwertery (3) – przykład u

ycia

#include "cmplx.h"
typedef const char * ConstCharPtr;

void main ( )
{

CMPLX X(1.5,2.3), Y(5), Z;
double a, b, c;
const char *A, *B, *C;

a = (double) X;

// jawne u

ycie konwertera na double

b = double (X);

// jawne u

ycie konwertera na double

c = X;

// niejawne u

ycie konwertera na double

cout << a << b << c;

// 1.5 1.5 1.5

A = (const char *) Y;

// jawne u

ycie konwertera na const char *

//A = const char * (Y); // BŁ

D! - const char * nie jest identyfikatorem

B = ConstCharPtr (Y);

// jawne u

ycie konwertera na const char *

C = Y;

// niejawne u

ycie konwertera na const char *

cout << A << B << C;

// Real Real Real

X = (CMPLX) a;

// jawne u

ycie konwersji konstruktorowej

Y = CMPLX (a);

// jawne u

ycie konwersji konstruktorowej

Z = a;

// niejawne u

ycie konwersji konstruktorowej

cout << X << Y << Z;

// [1.5,0] [1.5,0] [1.5,0]

}

Tomasz Marks - Wydział MiNI PW

-30-

"Nowe" operatory konwersji (1)

Obecnie zaleca si

stosowanie "nowych" operatorów konwersji,

zapisywanych z wykorzystaniem słów kluczowych:

static_cast
reinterpret_cast
const_cast
dynamic_cast

ycie "nowych" operatorów konwersji ma posta

xxxxx_cast < typ_docelowy > ( konwertowane_wyra

enie )

Tomasz Marks - Wydział MiNI PW

-31-

"Nowe" operatory konwersji (2)

static_cast – wykorzystywany do konwersji typów spokrewnionych

- typu zmiennopozycyjny -> typu całkowity,

- typ wyliczeniowy -> typ całkowity,

- typ wska

nikowy -> inny spokrewniony typ wska

nikowy, ……

Np.

int x = static_cast<int>(22.6);

PhVectorB *p = static_cast<PhVectorB*>(Vec);

int *p = static_cast<int*>(malloc(20));

reinterpret_cast

– wykorzystywany do konwersji typów niespokrewnionych

- typ całkowity -> typ wska

nikowy,

- typ wska

nikowy -> inny niespokrewniony typ wska

nikowy, ……

Np.

io_Unit* we = reinterpret_cast<io_Unit*>(0x123e);

Tomasz Marks - Wydział MiNI PW

-32-

"Nowe" operatory konwersji (3)

const_cast – wykorzystywany do usuwania kwalifikatora const

Np.

const int x = 10;

const_cast <int&> ( x ) = 20;

dynamic_cast

– wykorzystywany do konwersji kontrolowanej w czasie

wykonywania programu.

Np.

Zwierz* pZ;

Pies P("Burek");

Ssak D("Umo");

pZ = dynamic_cast <Zwierz*> ( &P );

// pZ = wskazanie na P

pZ = dynamic_cast <Zwierz*> ( &D );

// pZ = 0, je

li niepoprawne

Zwierz& rZ = dynamic_cast <Zwierz&> ( *pZ );

// odrzuci wyj

tek bad_cast, je

li niepoprawne

Tomasz Marks - Wydział MiNI PW

-33-

Koniec wykładu 9.

Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
POwyklad2
POwyklad3
POwyklad5
POwyklad10
Pedagogika przewlekle chorych powyklejane, Ważne dla sudenta, Studia pedagogika
POwyklad9
POwyklad2
POwyklad1
POwyklad6
POwyklad4
POwyklad15 planowany
POwyklad4
POwyklad3
POwyklad7
POwyklad15 planowany
POwyklad1
POwyklad6
POwyklad2

więcej podobnych podstron