(a)A *pa = new D;

cout << typeid( pa ).name() << endl;

(b)X *px = new D;

cout << typeid( *px ).name() << endl;

(c)C obj;

A& ra = cobj;

cout << typeid( &ra ).name() << endl;

(d)X *px = new D; A& ra = *px;

cout << typeid( ra ).name() << endl;

19.2. Исключения и наследование

Обработка исключений – это стандартное языковое средство для реакции на аномальное поведение программы во время выполнения. C++ поддерживает единообразный синтаксис и стиль обработки исключений, а также способы тонкой настройки этого механизма в специальных ситуациях. Основы его поддержки в языке C++ описаны в главе 11, где показано, как программа может возбудить исключение, передать управление его обработчику (если таковой существует) и как обработчики исключений ассоциируются с try-блоками.

Возможности механизма обработки исключений становятся больше, если в качестве исключений использовать иерархии классов. В этом разделе мы расскажем, как писать программы, которые умеют возбуждать и обрабатывать исключения, принадлежащие таким иерархиям.

19.2.1. Исключения, определенные как иерархии классов

В главе 11 мы использовали два типа класса для описания исключений, возбуждаемых

class popOnEmpty

{ ... };

функциями-членами нашего класса iStack: class pushOnFull { ... };

В реальных программах на C++ типы классов, представляющих исключения, чаще всего организуются в группы, или иерархии. Как могла бы выглядеть вся иерархия для этих классов?

Мы можем определить базовый класс Excp, которому наследуют оба наши класса исключений. Он инкапсулирует данные и функции-члены, общие для обоих производных:

class Excp { ... };

class popOnEmpty : public Excp { ... };

class pushOnFull : public Excp { ... };

Одной из операцией, которые предоставляет базовый класс, является вывод сообщения

class Excp { public:

// напечатать сообщение об ошибке

static void print( string msg )

{

cerr << msg << endl;

}

об ошибке. Эта возможность используется обоими классами, стоящими ниже в иерархии:

};

Иерархию классов исключений разрешается развивать и дальше. От Excp можно произвести другие классы для более точного описания исключений, обнаруживаемых

class Excp { ... };

class stackExcp : public Excp { ... }; class popOnEmpty : public stackExcp

{ ... };

программой:

class mathExcp : public Excp ( ... }; class zeroOp : public mathExcp

{ ... };

class pushOnFull : public stackExcp { ... }; class divideByZero : public mathExcp { ... };

Последующие уточнения позволяют более детально идентифицировать аномальные ситуации в работе программы. Дополнительные классы исключений организуются как слои. По мере углубления иерархии каждый новый слой описывает все более специфичные исключения. Например, первый, самый общий слой в приведенной выше иерархии представлен классом Excp. Второй специализирует Excp, выделяя из него два подкласса: stackExcp (для исключений при работе с нашим iStack) и mathExcp (для исключений, возбуждаемых функциями из математической библиотеки). Третий, самый специализированный слой данной иерархии уточняет классы исключений: popOnEmpty и pushOnFull определяют два вида исключений работы со стеком, а ZeroOp и divideByZero – два вида исключений математических операций.

В последующих разделах мы рассмотрим, как возбуждаются и обрабатываются исключения, представленные классами в нашей иерархии.

19.2.2. Возбуждение исключения типа класса

Теперь, познакомившись с классами, посмотрим, что происходит, когда функция-член

void iStack::push( int value )

{

if ( full() )

// value сохраняется в объектеисключении

throw pushOnFull( value ); // ...

push() нашего iStack возбуждает исключение:

}

Выполнение инструкции throw инициирует несколько последовательных действий:

1.Инструкция throw создает временный объект типа класса pushOnFull, вызывая его конструктор.

2.С помощью копирующего конструктора генерируется объект-исключение типа pushOnFull – копия временного объекта, полученного на шаге 1. Затем он

передается обработчику исключения.

3.Временный объект, созданный на шаге 1, уничтожается до начала поиска обработчика.

Зачем нужно генерировать объект-исключение (шаг 2)? Инструкция

throw pushOnFull( value );

создает временный объект, который уничтожается в конце работы throw. Но исключение должно существовать до тех пор, пока не будет найден его обработчик, а он может находиться намного выше в цепочке вызовов. Поэтому необходимо скопировать временный объект в некоторую область памяти (объект-исключение), которая гарантированно существует, пока исключение не будет обработано. Иногда компилятор создает объект-исключение сразу, минуя шаг 1. Однако стандарт этого не требует, да и не всегда такое возможно.

Поскольку объект-исключение создается путем копирования значения, переданного инструкции throw, то возбужденное исключение всегда имеет такой же тип, как и это

void iStack::push( int value ) { if ( full() ) {

pushOnFull except( value ); stackExcp *pse = &except;

throw *pse; // объект-исключение имеет тип stackExcp

}

// ...

значение:

}

Выражение *pse имеет тип stackExcp. Тип созданного объекта-исключения – stackExcp, хотя pse ссылается на объект с фактическим типом pushOnFull.

void calculate( int parm ) { try {

mathFunc( parm ); // возбуждает исключение divideByZero

}

catch ( mathExcp mExcp ) {

//частично обрабатывает исключение

//и генерирует объект-исключение еще раз

throw;

}

}

Будет ли повторно возбужденное исключение иметь тип divideByZero –тот же, что и исключение, возбужденное функцией mathFunc()? Или тип mathExcp, который указан в объявлении исключения в catch-обработчике?

Напомним, что выражение throw повторно генерирует исходный объект-исключение. Так как исходный объект имеет тип divideByZero, то повторно возбужденное исключение будет такого же типа. В catch-обработчике объект mExcp инициализируется копией подобъекта объекта типа divideByZero, который соответствует его базовому классу MathExcp. Доступ к ней осуществляется только внутри catch-обработчика, она не является исходным объектом-исключением, который повторно генерируется.

class pushOnFull { public:

pushOnFull( int i ) : _value( i ) { } int value() { return _value; } ~pushOnFull(); // вновь объявленный

деструктор

private:

int _value;

Предположим, что классы в нашей иерархии исключений имеют деструкторы:

};

catch ( pushOnFull eObj ) {

cerr << "попытка поместить значение " << eObj.value()

<< " в полный стек\n";

Когда они вызываются? Чтобы ответить на этот вопрос, рассмотрим catch-обработчик:

}

Поскольку в объявлении исключения eObj объявлен как локальный для catchобработчика объект, а в классе pushOnFull есть деструктор, то eObj уничтожается при выходе из обработчика. Когда же вызывается деструктор для объекта-исключения, созданного в момент возбуждения исключения, – при входе в catch-обработчик или при выходе из него? Однако уничтожать исключение в любой из этих точек может быть слишком рано. Можете сказать, почему? Если catch-обработчик возбуждает исключение повторно, передавая его выше по цепочке вызовов, то уничтожать объект-исключение нельзя до момента выхода из последнего catch-обработчика.