В современном C++ в большинстве сценариев предпочтительным способом создания отчетов и обработки логических ошибок и ошибок среды выполнения является использование исключений. Это особенно верно, если стек может содержать несколько вызовов функций между функцией, которая обнаруживает ошибку, и функцией, которая имеет контекст для обработки ошибки. Исключения предоставляют формальный, четко определенный способ для кода, который обнаруживает ошибки для передачи информации в стек вызовов.
Использование исключений для исключительного кода
Ошибки программы часто делятся на две категории: логические ошибки, вызванные ошибками программирования, например ошибка «индекс вне диапазона». Кроме того, ошибки времени выполнения, которые не контролируются программистом, например ошибка «сетевая служба недоступна».
При программировании в стиле C и в COM управление отчетами об ошибках осуществляется либо путем возврата значения, представляющего код ошибки или код состояния для конкретной функции, либо путем задания глобальной переменной, которую вызывающий объект может при необходимости получить после каждого вызова функции, чтобы узнать, были ли сообщения об ошибках. Например, com-программирование использует возвращаемое значение HRESULT для передачи ошибок вызывающей объекту.
8 советов как ЛУЧШЕ писать исключения на Python
Api Win32 имеет функцию GetLastError для получения последней ошибки, о чем сообщил стек вызовов. В обоих случаях вызывающий объект распознает код и отвечает на него соответствующим образом. Если вызывающий объект не обрабатывает код ошибки явным образом, программа может завершить работу без предупреждения. Кроме того, он может продолжать выполняться с использованием недопустимых данных и давать неверные результаты.
Исключения в современном C++ предпочтительнее по следующим причинам:
- Исключение заставляет вызывающий код распознавать условие ошибки и обрабатывать его. Необработанные исключения останавливают выполнение программы.
- Исключение переходит к точке в стеке вызовов, которая может обрабатывать ошибку. Промежуточные функции могут позволить исключению распространяться. Они не должны координироваться с другими слоями.
- Механизм очистки стека исключений уничтожает все объекты в область после создания исключения в соответствии с четко определенными правилами.
- Исключение обеспечивает четкое разделение между кодом, который обнаруживает ошибку, и кодом, обрабатывающим ошибку.
В следующем упрощенном примере показан необходимый синтаксис для создания и перехвата исключений в C++.
#include #include #include using namespace std; void MyFunc(int c) < if (c >numeric_limits < char>::max()) throw invalid_argument(«MyFunc argument too large.»); //. > int main() < try < MyFunc(256); //cause an exception to throw >catch (invalid_argument cerr //. return 0; >
Исключения в C++ похожи на исключения в таких языках, как C# и Java.
Если в блоке try создается исключение, оно будет перехвачено первым связанным catch блоком, тип которого соответствует типу исключения. Другими словами, выполняется переход от throw оператора к оператору catch . Если блок перехвата не найден, std::terminate вызывается и программа завершает работу.
2 урок. КуМир. Разбор ошибок, которые могут возникать при программировании задач для робота
В C++ может быть создан любой тип; однако рекомендуется создать тип, который прямо или косвенно является производным от std::exception . В предыдущем примере тип invalid_argument исключения , определяется в стандартной библиотеке в файле заголовка . C++ не предоставляет и не требует finally блок, чтобы убедиться, что все ресурсы освобождены при возникновении исключения. Идиома получения ресурса — это инициализация (RAII), которая использует интеллектуальные указатели, предоставляет необходимые функции для очистки ресурсов. Дополнительные сведения см. в разделе Практическое руководство. Проектирование для обеспечения безопасности исключений. Сведения о механизме очистки стека C++ см. в разделе Исключения и очистка стека.
Основные рекомендации
Надежная обработка ошибок является сложной задачей на любом языке программирования. Хотя исключения предоставляют несколько функций, поддерживающих хорошую обработку ошибок, они не могут выполнять всю работу за вас. Чтобы реализовать преимущества механизма исключений, учитывайте исключения при разработке кода.
- Используйте утверждения, чтобы проверка ошибок, которые никогда не должны возникать. Используйте исключения для проверка ошибок, которые могут возникнуть, например ошибок при проверке входных данных параметров общедоступных функций. Дополнительные сведения см. в разделе Исключения и утверждения .
- Используйте исключения, если код, обрабатывающий ошибку, отделен от кода, который обнаруживает ошибку одним или несколькими промежуточными вызовами функций. Подумайте, следует ли вместо этого использовать коды ошибок в циклах, критически важных для производительности, если код, обрабатывающий ошибку, тесно связан с кодом, который ее обнаруживает.
- Для каждой функции, которая может вызывать или распространять исключение, предоставьте одну из трех гарантий исключения: строгую гарантию, базовую гарантию или гарантию nothrow (noexcept). Дополнительные сведения см. в разделе Практическое руководство. Проектирование для обеспечения безопасности исключений.
- Создавать исключения по значению, перехватывать их по ссылке. Не ловите то, что не можете справиться.
- Не используйте спецификации исключений, которые не рекомендуются в C++11. Дополнительные сведения см. в разделе Спецификации и noexcept сведения об исключении.
- Используйте стандартные типы исключений библиотеки при их применении. Получение пользовательских типов исключений из иерархии exception классов .
- Не разрешайте исключениям экранироваться из деструкторов или функций освобождения памяти.
Исключения и производительность
Механизм исключений имеет минимальные затраты на производительность, если исключение не создается. Если возникает исключение, стоимость обхода и очистки стека примерно сравнима со стоимостью вызова функции.
Для отслеживания стека вызовов после try ввода блока требуются дополнительные структуры данных, а также дополнительные инструкции для очистки стека при возникновении исключения. Однако в большинстве случаев затраты на производительность и объем памяти не являются значительными.
Негативное влияние исключений на производительность, скорее всего, будет значительным только в системах с ограниченным объемом памяти. Или в критически важных для производительности циклах, где ошибка, скорее всего, будет происходить регулярно и существует тесная связь между кодом для обработки и кодом, который сообщает о ней. В любом случае невозможно узнать фактическую стоимость исключений без профилирования и измерения. Даже в тех редких случаях, когда стоимость является значительной, вы можете взвесить ее с учетом повышенной правильности, простоты обслуживания и других преимуществ, предоставляемых хорошо спроектированной политикой исключений.
Исключения и утверждения
Исключения и утверждения — это два разных механизма обнаружения ошибок во время выполнения в программе. Используйте assert инструкции для проверки условий во время разработки, которые никогда не должны быть истинными, если весь код правильный. Нет смысла обрабатывать такую ошибку с помощью исключения, так как ошибка указывает на то, что что-то в коде необходимо исправить.
Он не представляет условие, с которого программа должна восстановиться во время выполнения. Останавливает assert выполнение инструкции , чтобы можно было проверить состояние программы в отладчике. Исключение продолжает выполнение из первого соответствующего обработчика catch.
Используйте исключения для проверка условий ошибок, которые могут возникать во время выполнения, даже если код правильный, например «файл не найден» или «недостаточно памяти». Исключения могут обрабатывать эти условия, даже если восстановление просто выводит сообщение в журнал и завершает программу. Всегда проверка аргументы в открытые функции с помощью исключений. Даже если функция не содержит ошибок, возможно, у вас нет полного контроля над аргументами, которые пользователь может передать ей.
Исключения C++ и исключения Windows SEH
Программы C и C++ могут использовать механизм структурированной обработки исключений (SEH) в операционной системе Windows. Понятия в SEH напоминают понятия в исключениях C++, за исключением того, что SEH использует __try конструкции , __except и __finally вместо try и catch . В компиляторе Microsoft C++ (MSVC) для SEH реализованы исключения C++. Однако при написании кода C++ используйте синтаксис исключения C++.
Спецификации исключений и noexcept
Спецификации исключений были введены в C++ для указания исключений, которые может создавать функция. Однако спецификации исключений оказались проблематичными на практике и являются устаревшими в проекте стандарта C++11. Мы не рекомендуем использовать throw спецификации исключений, throw() за исключением , что указывает, что функция не разрешает экранирование исключений. Если необходимо использовать спецификации исключений устаревшей формы throw( type-name ) , поддержка MSVC ограничена. Дополнительные сведения см. в разделе Спецификации исключений (исключение). Описатель noexcept представлен в C++11 в качестве предпочтительной альтернативы throw() .
Источник: learn.microsoft.com
Назовите типы ошибок, которые могут возникнуть в программе?
В порядке возрастания сложности обнаружения и затрат на исправление:
- синтаксические ошибки компиляции (для интерпретируемых языков к ним практически можно приравнять ошибки, которые обнаруживает IDE)
- run-time error
- логические ошибки (программа либо виснет или зацикливается, либо выдает неверные результаты)
- ошибки архитектуры системы. В простом случае выражаются как предыдущий пункт, но неисправимы просто отладкой. В более сложном не учитывают существенных моментов решаемой задачи. Т.е. вроде бы все работает, но на практике система бесполезна.
- ошибки постановки задачи. Выражаются также как и предыдущий пункт в более сложном случае.
П. 2, 3 и простой случай п.4 бывают еще и нестабильными, проявляющимися по до поры до времени непонятным закономерностям. Что разумеется их поиск и исправление настолько усложняет, что позволяет выделить их в отдельные подпункты. Классификация чисто практическая. На академически правильную терминологию не претендует.
Источник: yandex.ru
DelphiComponent.ru — бесплатно видеоуроки по Delphi, статьи, исходники
Успешное завершение процесса компиляции не означает, что в программе нет ошибок. Убедиться, что программа работает правильно можно только в процессе проверки ее работоспособности, который называется тестирование.
Обычно программа редко сразу начинает работать так, как надо, или работает правильно только на некотором ограниченном наборе исходных данных. Это свидетельствует о том, что в программе есть алгоритмические ошибки. Процесс поиска и устранение ошибок называется отладкой.
Классификация ошибок.
Ошибки, которые могут быть в программе, принято делить на три группы:
- синтаксические;
- ошибки времени выполнения;
- алгоритмические.
Синтаксические ошибки, их также называют ошибками времени компиляции (Compile-time error), наиболее легко устранимы. Их обнаруживает компилятор, а программисту остается только внести изменения в текст программы и выполнить повторную компиляцию.
Ошибки времени выполнения, в Delphi они называются исключениями (exception), тоже, как правило, легко устранимы. Они обычно проявляются уже при первых запусках программы и во время тестирования.
При возникновении ошибки в программе, запущенной из Delphi, среда разработки прерывает работу программы, о чем свидетельствует заключенное в скобки слово Stopped в заголовке главного окна Delphi, и на экране появляется диалоговое окно, которое содержит сообщение об ошибке и информа-
цию о типе (классе) ошибки. На рис. 13.1 приведен пример сообщения об ошибке, возникающей при попытке открыть несуществующий файл.
После возникновения ошибки программист может либо прервать выполнение программы, для этого надо из меню Run выбрать команду Program Reset, либо продолжить ее выполнение, например, по шагам (для этого из меню Run надо выбрать команду Step), наблюдая результат выполнения каждой инструкции.
Рис. 13.1. Сообщение об ошибке при запуске программы из Delphi
Если программа запушена из Windows, то при возникновении ошибки на экране также появляется сообщение об ошибке, но тип ошибки (исключения) в сообщении не указывается (рис. 13.2). После щелчка на кнопке ОК программа, в которой проявилась ошибка, продолжает (если сможет) работу.
Рис. 13.2. Сообщение об ошибке при запуске программы из Windows
С алгоритмическими ошибками дело обстоит иначе. Компиляция программы, в которой есть алгоритмическая ошибка, завершается успешно. При пробных запусках программа ведет себя нормально, однако при анализе результата выясняется, что он неверный. Для того чтобы устранить алгоритмическую ошибку, приходится анализировать алгоритм, вручную «прокручивать» его выполнение.
Источник: delphicomponent.ru