arIm использована в качестве аргумента метода Array.Sort(). Цикл foreach перебора элементов коллекции (в нашем примере массива) последовательно обращается через ссылку memb типа IImage ко всем элементам упорядоченного массива. Для каждого элемента вызывается метод display().

Контрольные вопросы

1.Как можно определить свой тип значений?

2.Приведите формат объявления перечисления.

3.Что такое базовый тип перечисления?

4.Что такое список перечисления?

5.Как инициализируются константы перечисления?

6.Приведите правила обращения к константам перечисления.

7.Какой тип имеет константа перечисления?

8.Когда константа перечисления воспринимается как значение с базовым типом перечисления?

9.Перечислите операции, применимые к константам перечислений.

10.Назовите операции, не применимые к константам перечислений.

11.Где допустимо применять константы перечисления?

12.Назовите статические методы типов перечислений.

13.Как можно получить тип перечисления?

14.В чем различия структур и классов?

15.Назовите допустимые модификаторы структур.

16.Что такое интерфейсы структуры?

17.Почему в структурах отсутствует финализатор?

18.Объясните особенности копирования структур.

19.Что называют упаковкой?

20.Когда выполняется упаковка при работе со структурами?

21.Объясните особенности и возможности класса ArrayList.

22.К каким структурам применимы одинаковые методы?

23.Что определяет интерфейс, реализованный структурой?

24.В каком интерфейсе размещен прототип метода CompareTo()?

25.Какой метод используется в методе Array.Sort() для сравнения элементов сортируемого массива?

Исключения

16.1. О механизме исключений

Язык C#, как и некоторые предшествующие ему языки программирования, включает механизм генерации и обработки исключений.

Прежде чем объяснить, что такое исключения и каковы средства для работы с исключениями, необходимо обратить внимание на отличие ошибок в программе от особых ситуаций, которые могут возникнуть при ее выполнении. Ошибка в программе – это производственный брак, допущенный при проектировании или кодировании программы. Синтаксические ошибки позволяет выявить компилятор, и до их устранения программа неработоспособна. Семантические или логические ошибки выявляются в процессе отладки

итестирования исполняемой программы. И синтаксические,

илогические ошибки должны быть устранены до завершения разработки программы. Механизм исключений к ним не имеет никакого отношения.

Однако такое событие как выход индекса за граничную пару при попытке обращения к элементу массива зачастую предугадать (выявить) на этапе компиляции нельзя. Подобным образом невозможно предсказать, что пользователь при работе с готовой программой вместо числа введет последовательность нечисловых символов. И в первом, и во втором случае программа не может продолжать правильное исполнение, и оба случая непредсказуемы (не выявляются) на этапе компиляции. Но при разработке программы можно предусмотреть в ней возможность реагирования на такие особые события. Эту возможность обес-​ печивает механизм исключений.

Прежде чем перейти к рассмотрению этого механизма, обратим внимание на тот факт, что особые ситуации, которые могут возникнуть в процессе выполнения программы, делятся на две группы: синхронные и асинхронные.

Асинхронные ситуации возникают за счет внешних воздействий на программу, происходящих в моменты времени,

никак не связанные с каким-либо участком кода программы. Примерами могут служит отключение питания компьютера, команда на перезагрузку операционной системы, вредоносные воздействия на код программы со стороны параллельных процессов и т. д. Исключения не позволяют защитить программу от воздействия асинхронных событий (асинхронных ситуаций).

Синхронные особые ситуации создаются, точнее, могут возникнуть только при выполнении тех или иных фрагментов кода программы. Каждый такой фрагмент кода представляет собой отображение конкретных операторов текста программы. Самое важное то, что при разработке программы зачастую известно, в каком участке текста программы может возникнуть синхронная особая ситуация.

Например, при вводе данных пользователь может по ошибке ввести текстовую информацию вместо числовой. При записи данных в файл может не хватить места на внешнем носителе информации. В первом случае источник возникновения особой ситуации – оператор чтения данных из входного потока, во втором – процедура записи информации в файл.

Именно для реагирования на синхронные особые ситуации, возникающие в процессе выполнения программы, предназначен механизм исключений. Так как асинхронные особые ситуации мы рассматривать не будем, то термин «синхронные» больше не будем добавлять и применительно к исключениям говорить будем просто об особых ситуациях.

Особых ситуаций, если они потенциально возможны, избежать нельзя. Но программист может предусмотреть в программе операторы для распознавания особой ситуации и для реакции на нее.

До появления механизма исключений реакция на особые ситуации зачастую была самой жесткой – программа выдавала сообщение об ошибке и завершалась аварийно. В лучшем случае, если особая ситуация возникла по вине пользователя, ему предлагалось, например, повторно и правильно ввести исходные данные и программа повторяла выполнение тех операторов, где возникла и была распознана особая ситуация.

Исключения позволяют отделить распознавание особой ситуации от реакции на нее. В механизме исключений есть

два этапа – генерация исключения и обработка исключения. Генерация исключения выполняется в том месте, где возникла и обнаружена особая ситуация, а обработка – там, где это удобно в конкретном случае.

Если бы современные программы создавались по-старинке, без использования стандартных или специализированных библиотек (подпрограмм, процедур, функций, классов), то без механизма исключений можно было бы обойтись. Прародитель Си-образных языков – язык Си – обходится без исключений. Но не будем упрекать в этом его авторов. При создании языка Си еще не был внедрен в программирование объектно-ориен- тированный подход.

Внастоящее время автор библиотечной функции, или метода класса, обязательно предусматривает операторы, распознающие особую ситуацию. Однако он не может предугадать как будет использована эта функция или метод программистом-пользо- вателем.

Например, в библиотечном методе чтения данных из стандартного входного потока нельзя при ошибке в данных просто выдать сообщение пользователю «повтори ввод!». Входной поток может быть настроен на текстовый файл, и программа при этом выполняется без ввода данных с клавиатуры. Пользователь в этом случае не участвует в диалоге с программой.

Таким образом, распознавание особой ситуации в библиотечном методе должно быть «оторвано» от действий по устранению причин ее появления. Эту возможность обеспечивают исключения.

16.2.Системные исключения

иих обработка

Вязыке C# исключение – это объект класса System.Exception или производного от него класса. В пространство имен System входят кроме Exception еще несколько классов исключений, которыми можно пользоваться в программах. В табл. 16.1 приведены исключения из пространства System, соответствующие особым ситуациям в программах на C#.

Исключения определены не только в пространстве имен System. В других пространствах имеются исключения, которые относятся к соответствующим разделам библиотек среды исполнения .NET. Например, в пространстве System.Drawing.Printing имеются исключения, соответствующие особым ситуациям вывода на печать, и т.д.

Исключение создается с помощью специального оператора генерации (посылки) исключения:

throw выражение;

Этот оператор будет нами рассмотрен позже. Гораздо важнее сейчас научиться распознавать появление исключений и обрабатывать их. Дело в том, что при выявлении особых ситуаций методы библиотечных классов, которыми мы уже пользуемся в программах, посылают исключения, и нужно уметь их распознавать и обрабатывать.

Достаточно часто начинающий программист наталкивается на исключения, возникающие из-за неверного ввода данных при выполнении совершенно правильной программы. В качестве примера рассмотрим такой фрагмент кода (программа 16_01.cs):

double x; Console.Write("x = ");

x = double.Parse(Console.ReadLine()); Console.WriteLine("res = " + x);

Если пользователь в ответ на приглашение "x=" введет, например, 3.3, т. е. допустит ошибку, отделив дробную часть вещественного числа не запятой, а точкой, или введет вместо цифры букву, то программа завершится аварийно и выдаст такое сообщение о необработанном исключении:

Необработанное исключение: System.FormatException: Входная строка имела неверный формат.

в System.Double.Parse(String s)

Вэтом сообщении об исключении указано, что его источник

–метод System.Double.Parse(string s).

Для перехвата и обработки исключений используется конструкция, называемая блоком try/catch. Она состоит из двух частей. Первая часть – блок контроля за возникновением исключений – представляет собой заключенную в фигурные скобки последовательность операторов языка C#. Перед открывающейся фигурной скобкой размещается служебное слово try. Непосредственно за фигурной скобкой, закрывающей блок контроля за исключениями, размещается последовательность ловушек (иначе называемых обработчиками) исключений, а также необязательный блок завершения (finally-блок). Каждый обработчик исключений вводится служебным словом catch. Имеется три формы catch-инструкции:

catch (тип_исключения имя) {операторы} catch (тип_исключения) {операторы} catch {операторы}

Входящий в catch-инструкцию блок операторов предназначен для выполнения действий по обработке полученного исключения.

Блок завершения имеет такой формат:

finally {операторы}

Операторы блока завершения выполняются в конце обработки каждого исключения. Точнее, блок finally выполняется всегда независимо от того, как поток управления покидает

блок try. (Даже если исключение не послано.)

Встандарте языка C# конструкция try/catch/finally называется try-оператором. Определены три формы оператора try:

●●блок контроля, за которым следуют catch-обработчики (один или несколько);

●●блок контроля, за которым следует блок завершения (finally-блок);

●●блок контроля, за которым следуют catch-обработчики (один или несколько), размещен блок завершения (finally-блок).

Вкачестве примера применения конструкции try/catch дополним приведённую выше программу, которая аварийно завершается при неверно введённых данных, средствами для обработки исключений типа System.FormatException. Фрагмент кода станет таким:

double x; while (true)

{

try

{

Console.Write("x = ");

x = double.Parse(Console.ReadLine()); Console.WriteLine("res = " + x);

}

catch (FormatException)

{

Console.WriteLine("Ошибка в формате данных!"); continue;

}

break;

}

В программу добавлен цикл, выход из которого возможен только при достижении конца тела цикла, где находится оператор break. В теле цикла – блок контроля за возникновением исключений, где размещены три оператора:

Console.Write("x = ");

x = double.Parse(Console.ReadLine()); Console.WriteLine("res = " + x);

Во втором из них возможна генерация исключения System. FormatException. Если оно появляется, то управление переда-