CSBasicCourse2ndedPodbelsky / CSBasicCourse2ndedPodbelsky

элементов.

У приведённого в следующей программе метода с заголовком public static int[ ] arrayRead() параметров нет. Для него исходными данными служат значения

(целые числа), которые пользователь вводит с клавиатуры. Конец ввода – ввод нулевого числа. Текст программы с указанными методами:

//16_04.cs – растущий массив и исключения. using System;

class Method {

//Изменить размер массива до значения newSize: static int[ ] varyArray(int[ ] ar, int newSize) {

int [ ] temp = new int [newSize];

Array.Copy(ar, temp, newSize<ar.Length?newSize:ar.Length); return temp;

}

//Читать числа в растущий массив:

public static int[ ] arrayRead( ) {

do Console.Write("x = ");

while (!int.TryParse(Console.ReadLine(), out x)); if (x == 0) break;

try {

row[k] = x; k++;

}

catch(IndexOutOfRangeException) { dimAr *= 2;

row = Method.varyArray(row, dimAr); row[k++] = x;

}

} //end while

row = Method.varyArray(row, k); return row;

}

}

class Program { static void Main() {

int [ ] res = Method.arrayRead( ); foreach (int memb in res)

Console.Write(memb+" ");

}

}

Результат выполнения программы: x = 1<ENTER>

x = 2<ENTER> x = 3<ENTER> x = 4<ENTER> x = 5<ENTER> x = 0<ENTER> 1 2 3 4 5

В методе arrayRead() объявлены несколько переменных: k – счётчик прочитанных и сохранённых в создаваемом массиве ненулевых чисел; dimAr –

текущий размер массива, который вначале равен 2; x – переменная, которой присваивается введённые пользователем числовое значение; row – ссылка на

одномерный целочисленный массив, элементам которого присваиваются вводимые числовые значения.

Ввод чисел и сохранение их в массиве, адресованном ссылкой row,

выполняется в "бесконечном" цикле с заголовком while(true). В его теле

вспомогательный цикл с постусловием (такой цикл мы уже неоднократно

применяли в программах) обеспечивает корректный ввод значения x. Если х после

ввода оказывается равным нулю, то оператор break; прекращает выполнение

"бесконечного" цикла. Для ненулевого значения х делается попытка присваивания row[k]=x. Если k<dimAr, то присваивание выполняется благополучно, значение k

увеличивается на 1 и следует переход к новой итерации цикла – читается новое значение х. Как только k достигает значения dimAr (а вначале эта величина равна

2), выполнение row[k]=x становится невозможным и возникает исключение типа

IndexOutRangeException. Управление передаётся за пределы контролируемого блока

– оператор k++; не выполняется. Посланное исключение перехватывает соответствующий ему catch-обработчик. В его теле удваивается значение переменной dimAr и переменной row присваивается ссылка на новый увеличенный вдвое массив, первые элементы которого получают значение уже введённые с

клавиатуры. Далее в этот массив заносится значение х, и увеличивается на 1

счётчик обработанных чисел, что обеспечивает оператор row[k++]=x;. Блок try и

соответствующий ему обработчик catch целиком размещены в конце тела цикла,

поэтому следует переход к его очередной итерации.

При выходе из цикла (когда х получит нулевое значение) следует обращение к методу varyArray(row, k). При этом k равно реальному количеству значений,

присвоенных первым k элементам массива, адресованного ссылкой row.

Формируемый этим методом массив будет содержать только реально введённые пользователем ненулевые числа. "Лишних" элементов в хвосте созданного методом arrayRead() массива не будет. Сказанное подтверждают результаты выполнения метода Main(), где оператор foreach выводит значения всех элементов созданного

массива.

16.5. Исключения в арифметических выражениях

При вычислениях значений арифметических выражений возникают особые

ситуации, которые без специального вмешательства программиста обрабатываются

по разному. Рассмотрим следующий фрагмент кода. int x=111111, y=111111, z=0;

Как отмечено в комментариях, все приведённые выражения приводят к возникновению особых ситуаций. В первых трёх случаях программист по сообщениям компилятора или по результатам выполнения программы может явно распознать ситуацию. Значением переменной a=x/0.0 является бесконечно большая величина. В случае b=x/0 компилятор выдаёт сообщение о попытке целочисленного деления на нулевую константу. Выражение c=x/z не смущает компилятор, но

приводит к генерации исключения System.DivideByZeroException на этапе выполнения программы. В случае вычисления x*y происходит целочисленное переполнение, но никаких признаков особой ситуации нет. Правда, переменной d

присваивается некоторое отрицательное значение после умножения двух положительных величин. В нашем простом примере этот результат может служить сигналом об особой ситуации. Однако в сложных арифметических выражениях целочисленное переполнение может остаться незамеченным, но приведёт к неверному результату.

Для отслеживания таких ошибок в арифметических выражениях следует использовать служебное слово checked "служебное слово: checked" . Это слово играет две роли, оно обозначает операцию и вводит специальный блок "наблюдения"

за переполнениями при вычислениях выражений: checked (выражение)

checked {операторы}

Впервом случае отслеживаются возникновения переполнений в заключённом

вскобки выражении. Во втором случае контролируются переполнения во всех операторах блока. В обоих случаях при возникновении переполнения генерируется исключение System.OverflowException.

Наш пример можно дополнить оператором

double е= checked(x*y);

В этом случае переполнение при вычислении выражения x*y не будет игнорироваться, а приведёт к генерации названного исключения. Обработка такого исключения может быть организована обычным образом с помощью блока try/catch.

Рассмотренный пример может привести к другим результатам, если будут изменены опции компилятора или настройки исполняющей системы. Чтобы при выполнении программы никогда не посылались исключения переполнения в арифметических операциях, можно использовать служебное слово unchecked

"служебное слово: unchecked" .

16.6. Генерация исключений

Об обработке исключений, посылаемых методами библиотечных классов, мы

уже говорили и неоднократно пользовались. Чтобы глубже разобраться в механизме генерации исключений "исключения:генерация исключений" и научиться создавать и посылать исключения в любой заранее предусмотренной ситуации, возникшей при выполнении программы, нужно ясно понять и усвоить, что исключения – это объекты некоторых специальных классов. Все системные классы исключений являются производными от класса System.Exception. Этот класс имеет несколько замечательных свойств, два из которых (Message и Source) мы уже применяли. При создании объектов классов исключений наиболее важными являются Message и InnerException. Оба эти свойства в обязательном порядке используются всеми

исключениями. Оба свойства предназначены только для чтения.

Message "свойство: Message" – это свойство типа String, значение которого представляет собой текст сообщения о причине возникновения исключения.

InnerException "свойство: InnerException" – имеет тип Exception и представляет собой ненулевую ссылку на то исключение, которое является причиной возникновения данного исключения.

Значения этих свойств можно задать с помощью параметров конструктора при

создании объекта класса System.Exception. Нам могут быть полезны следующие

второй параметр представляет собой ссылку на внутреннее исключение,

которое явилось причиной данного исключения.

Зная конструкторы, создать объект-исключение, применяя операцию new мы уже сможем. Осталось выяснить каким образом послать исключение и как определить условие, при выполнении которого это нужно делать. Определение условия не относится к механизму обработки исключений, а зависит от той конкретной задачи, для решения которой создаётся программа.

Для генерации (для посылки) исключения из выбранной точки кода программы

используется оператор, имеющий одну из следующих двух форм: throw выражение;

throw;

Оператор throw "оператор: throw" без выражения; можно использовать

ссылка на объект класса исключений. Именно этот объект посылается в качестве

Одной из наиболее важных задач, решаемых с применением исключений,

является проверка корректности данных, получаемых программой или отдельным методом. Мы уже показали на нескольких примерах как использовать исключения автоматически формируемые при чтении данных от клавиатуры.

В следующей программе продемонстрируем как программировать генерацию исключений. Пусть требуется вычислить значение электрической мощности,

рассеиваемой на сопротивлении в 100 Ом при включении его в сеть с напряжением

110 или 127 или 220 вольт. Пользователь может ввести только одно из указанных значений напряжения. Ошибаться при вводе можно только два раза. При третьей

throw new Exception("Ошибка в формате данных!"); if (U != 110 & U != 127 & U != 220)

throw new Exception(input+" - недопустимое значение!");

}

catch (Exception ex)

{

Console.WriteLine(ex.Message); if (counter++ >= 2)

{ Console.WriteLine("Трижды ошиблись!"); return; } continue;

}

break;

} // end of while

Console.WriteLine("Потребляемая мощность: {0,5:f}", U*U/R);

}

}

Результат выполнения программы:

* Первый сеанс:

Введите напряжение (110, 127, 220): 120<ENTER> 120 - недопустимое значение!

Введите напряжение (110, 127, 220): 110f<ENTER>

Ошибка в формате данных!

Введите напряжение (110, 127, 220): asd<ENTER>

Ошибка в формате данных! Трижды ошиблись!

* Второй сеанс:

Введите напряжение (110, 127, 220): 127<ENTER>

Потребляемая мощность: 161,29

Как реагировать на особые ситуации в теле метода, рассмотрим на примере функции, вычисляющей скалярное произведение двух векторов многомерного пространства. Векторы будем передавать методу с помощью двух параметров-

ссылок на массивы.

При обращении к методу могут быть по ошибке использованы аргументы,

представляющие массивы с разным количеством элементов. Предусмотрим защиту от такой ошибки, посылая исключение в случае неравенства размеров массивов-

аргументов. Тогда первые строки кода метода могут быть такими: static double scalar(double[ ]x, double[ ]y)

{ if(x.Length!=y.Length)

throw new Exception(“Неверные размеры векторов!”);

Обработку исключений, формируемых методом при ошибке в его аргументах,

обычно выполняют в коде, из которого выполнено обращение к методу. (Там, где заданы конкретные аргументы.) В следующей программе обращения к методу scalar() размещены в try-блоке. Первое обращение корректно, во втором допущена

ошибка – размеры массивов-аргументов не совпадают. Текст программы:

// 16_06.cs - исключения в теле метода using System;

class Program {

static double scalar(double[ ] x, double[ ] y) { if (x.Length != y.Length)

throw new Exception("Неверные размеры векторов!"); double result = 0;

for (int i = 0; i < x.Length; i++) result += x[i] * y[i];

return Math.Sqrt(result);

}

static void Main( )

{

try { Console.WriteLine("scalar1="+

scalar(new double[ ] {1,2,3,4}, new double[ ] {1,2,3,4})); Console.WriteLine("scalar2="+

scalar(new double[ ] {1,2,3,4}, new double[ ] {1,2,3}));

}

catch (Exception ex){ Console.WriteLine(ex.Message);

}

}

}

Результат выполнения программы: scalar1=5,47722557505166

Неверные размеры векторов!

16.7.Пользовательские классы исключений

Впредыдущих программах при генерации исключений был использован системный тип Exception. Кроме него в среде .NET имеется большое количество специализированных классов исключений. Часто этих системных исключений

вполне достаточно для реакции на те события, которые могут произойти в вашей программе. Однако программист-пользователь может определять собственные классы исключений "собственные классы исключений" . Их можно создавать либо на базе класса Exception, либо используя в качестве базовых более специализированные системные классы исключений.

В стандартной библиотеке определены два класса исключений, каждый из

которых является прямым наследником класса System.Exception "класс:

System.Exception" . Класс System.SystemException "класс: System.SystemException"

соответствует исключениям, порождаемым средой, в которой выполняется прикладная программа. Класс System.ApplicationException предназначен для создания объектов-исключений, относящихся к выполнению прикладных программ.

Создавая собственные классы исключений, стандарт языка C# рекомендует делать их наследниками класса System.ApplicationException, а не класса System.Exception.

Определяя собственный класс исключений, рекомендуется объявить в этом классе три конструктора: конструктор умолчания, конструктор с параметрами типа string и конструктор с параметрами string и Exception. В каждом из этих конструкторов нужно вызвать конструкторы базового класса. В конструкторе умолчания при обращении к базовому конструктору ему передаётся текст сообщения, уникального для собственного класса исключений. В конструкторе с параметром типа string базовому конструктору передаётся сообщение об ошибке. В

третьем конструкторе базовому конструктору передаётся сообщение об ошибке и объект внутреннего исключения.

Контрольные вопросы

Что такое исключение?

В чём различия синхронных и асинхронных ситуаций?

Для обработки каких ситуаций применяется механизм исключений? Назовите классы системных исключений.

Объясните назначение try-блока и приведите его форматы.