Elementi di programmazione ad oggetti a. a. 2009/2010

1. Elementi di programmazione ad oggettia. a. 2009/2010 Corso di Laurea Magistrale in Ingegneria Elettronica Docente: Mauro Mazzieri, Dipartimento di Ingegneria Informatica, Gestionale e dell’Automazione

2. Lezione 8 Gestione delle eccezioni

3. Fallimenti software • Un sistema software può non essere in grado di compiere il suo dovere • A causa di errori nella sua implementazione • Per l’impossibilità di ottenere risorse esterne di cui ha bisogno Non si può rimediare agli errori di programmazione al momento dell’esecuzione, salvo cercare di fornire spiegazioni adeguate all’utente.

4. Fallimenti dovuti a cause esterne • Un sistema software può avere bisogno di risorse da • Hardware • Sistema operativo • File system • Rete • Database • Utente • È possibile che tali risorse non siano disponibili o non siano adeguate

5. Anomalie ed eccezioni • Le eccezioni sono delle anomalie rilevabili al momento dell’esecuzione • Divisione per 0 • Accesso ad un elemento dell’array oltre i suoi limiti • Esaurimento della memoria • Dato ricevuto in input di un tipo non atteso • Quando si verifica un evento eccezionale, la parte di programma che la rileva la può segnalare sollevando (lanciando) un’eccezione

6. Gestione delle eccezioni • La gestione delle eccezioni è un meccanismo tramite il quale una parte di un programma può segnalare un problema che verrà gestito altrove • In una parte di un programma si verifica un problema che non è in grado di risolvere • In un’altra parte del programma si sa come gestire il problema • Tramite la gestione delle eccezioni si trasferisce il controllo della gestione degli eventi eccezionali • Non è però un meccanismo di controllo come gli altri

7. Gestione delle eccezioni • Espressione throw • Segnala la presenza di un’anomalia che non si è in grado di gestire localmente • L’espressione che segue la parola chiave throw è il tipo dell’espressione lanciata • Blocco try • Definisce un campo d’azione locale e racchiude tutte le istruzioni che possono lanciare eccezioni • Un blocco try termina con una o più clausole catch che catturano e gestiscono le eccezioni • Classi exception • Passano informazioni sull’errore da dove viene generato a dove viene gestito

8. Lancio di eccezioni • Un’eccezione si lancia con un’espressione throw • Parola chiave throw seguita da un’espressione • Alcune eccezioni, ad esempio runtime_exception, sono definite dalla libreria standard in stdexcept • Generalmente l’operando è un oggetto che rappresenta l’eccezione • È possibile che venga lanciata un’espressione anche dal blocco catch • In questo caso può essere gestita solo da un blocco try più esterno • Un’eccezione non è una richiesta di terminazione di un programma • Ma un’eccezione non gestita causa la terminazione del programma • Un throw senza argomenti causa la terminazione immediata del programma • Salvo il caso di rilancio di un’eccezione

9. Esempio: lancio di eccezione Razionale::Razionale(int num, int den) { n = num; if (den == 0) throw new runtime_error("il denominatore non può essere 0"); d = den; }

10. Blocco try try { // codice che potrebbe lanciare eccezioni // es. throw exception; } catch(E1 ex) { // codice che gestisce le eccezioni di tipo E1 } catch(E2 ex) { // codice che gestisce le eccezioni di tipo E2 }

11. Esempio: cattura di un’eccezione con try/catch int main() { try { Razionale r(2, 0); // … } catch(const runtime_error* e) { cerr << "Eccezione: " << e->what() << endl; } return 0; }

12. Esempio: blocco try di funzione int main(int argc, char *argv[]) try { Razionale r(2, 0); return 0; } catch(const runtime_error* e) { cerr << "Eccezione: " << e->what() << endl; system("PAUSE"); return -1; } • L’intero corpo della funzione è contenuto nel blocco try • Separazione più netta tra il codice che implementa l’elaborazione normale e quello che supporta la gestione delle eccezioni

13. Cattura di un’eccezione • I gestori delle eccezioni sono contenuti nei blocchi catch • catch (tipoEccezione eccezione) { //… } • Cattura le eccezioni il cui tipo corrisponde a tipoEccezione • catch(…) • Cattura tutte le eccezioni • Non conosciamo il tipo dell’eccezione catturata • Non ha parametri, non possiamo referenziare l’oggetto che rappresenta l’eccezione

14. Cattura di un’eccezione • I catch sono esaminati uno dopo l’altro nell’ordine in cui sono scritti • “sovraccarico” dei catch • Un blocco catch corrisponde all’oggetto lanciato se • Sono dello stesso tipo (corrispondenza esatta) • Il parametro è una classe base public dell’oggetto lanciato • Il catch è il catch(…) Gli oggetti const lanciati corrispondono solo a parametri const

15. Risollevare un’eccezione • Quando un gestore di un’eccezione non è in grado di elaborarla, può rilanciare di nuovo l’eccezione • throw senza argomenti • un throw senza argomenti al di fuori di un blocco catch causa la terminazione immediata del programma • Un’eccezione risollevata può essere ricatturata da un blocco try più esterno

16. Flusso di controllo di un programma • Se non si verifica alcuna eccezione, il codice del blocco try viene eseguito fino alla fine ed il contenuto del blocco catch è ignorato • Se viene lanciata un’eccezione, l’esecuzione delle istruzioni nel blocco try termina e viene eseguita la procedura di gestione delle eccezioni • Se esiste un blocco catch per gestire le eccezioni del tipo opportuno, viene eseguito • Dopo l’esecuzione del blocco catch, l’esecuzione prosegue dall’istruzione che segue l’ultimo blocco catch • Se non esiste nessun blocco catch in grado di gestire l’eccezione, l’esecuzione riprende dalla funzione terminate() (definita dalla libreria standard del C++ nell’header exception), che di default chiama abort per terminare l’esecuzione del programma

17. Eccezioni della libreria standard • Header exception • Definisce exception, il tipo più generico di eccezione, indica solo il fatto che si è verificata un’eccezione • Header stdexcept • exception: il tipo più generale • runtime_error: problema che può essere rilevato solo a runtime • range_error: il risultano è fuori dal range • overflow_error • underflow_error • logic_errror: problema che avrebbe essere potuto rilevato prima dell’esecuzione • domain_error: non esiste un risultato per questo valore dell’argomento • invalid_argument: argomento di tipo non appropriato • lenght_error: tentativo di crearo un oggetto di dimensione superiore alla massima consentita • out_of_range • Header new • Definisce bad_alloc, lanciata da new se non riesce ad allocare memoria • Header type_info • Definisce bad_cast

18. Eccezioni della libreria standard • Exception, bad_alloc, bad_cast hanno solo un costruttore di default • Le eccezioni in stdexcept hanno solo un costruttore che prende una stringa di caratteri (messaggio di errore) • Hanno solo il metodo const char* what() • Restituisce un valore definito dal compilatore (per le eccezioni con costruttore di default) o la stringa passata come argomento al costruttore

19. Specifica delle eccezioni • Una funzione può specificare quali eccezioni può sollevare • void int f(int a) throw (E1, E2);specifica che f() può sollevare solo eccezioni di tipo E1 e E2 • Se f() dovesse sollevare un’eccezione di qualsiasi altro tipo, verrebbe trasformata in std::unexpected() • Di default chiama std::terminate() che a sua volta invoca abort() • int g() throw();specifica che g() non solleverà alcuna eccezione • double h(double x);può sollevare qualsiasi eccezione