異常處理習(xí)題-Read7頁(yè)

1、7第十章 異常處理習(xí)題第十章 異常處理習(xí)題一. 基本概念與基礎(chǔ)知識(shí)自測(cè)題10.1 填空題10.1.1 C+程序?qū)⒖赡馨l(fā)生異常的程序塊放在 （1） 中，緊跟其后可放置若干對(duì)應(yīng)的 （2） ，在前面所說(shuō)的塊中或塊所調(diào)用的函數(shù)中應(yīng)該有對(duì)應(yīng)的 （3） ，由它在不正常時(shí)拋出 （4） ，如與某一條 （5） 類型相匹配，則執(zhí)行該語(yǔ)句。該語(yǔ)句執(zhí)行完后，如未退出程序，則執(zhí)行 （6） 。如沒(méi)有匹配的語(yǔ)句，則交C+標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)中的 （7） 處理。答案：（1）try塊（2）catch子句（3）throw表達(dá)式（4）異常（5）catch子句（6）后面的一條語(yǔ)句（7）terminate()10.1.2 throw表達(dá)式的行為有點(diǎn)

2、像函數(shù)的 （1） ，而catch子句有點(diǎn)像函數(shù)的 （2） 。函數(shù)的調(diào)用和異常處理的主要區(qū)別在于：建立函數(shù)調(diào)用所需的信息在 （3） 時(shí)已經(jīng)獲得，而異常處理機(jī)制要求 （4） 時(shí)的支撐。對(duì)于函數(shù)，編譯器知道在哪個(gè)調(diào)用點(diǎn)上函數(shù)被真正調(diào)用，而對(duì)異常處理，異常是 （5） 發(fā)生的，并沿 （6） 查找異常處理子句，這與 （7） 多態(tài)是 （8） 。答案：（1）調(diào)用（2）定義（3）編譯（4）運(yùn)行（5）隨機(jī)（6）調(diào)用鏈逆向（7）運(yùn)行時(shí)的（8）不一樣的10.1.3 異常也適用類的層次結(jié)構(gòu)，與虛函數(shù)的規(guī)則 （1） ，基類的異常 （2） 派生類異常catch子句處理，而反過(guò)來(lái)則 （3） 。答案：（1）相反（2）不能被（3

3、）能處理10.1.4 異常處理時(shí)與函數(shù)重載 （1） ，異常處理是由 （2） catch子句處理，而不是由 （3） catch子句處理，所以catch子句 （4） 是很重要的。答案：（1）解析不同（2）最先匹配到的（3）最佳匹配的（4）排列次序10.2 簡(jiǎn)答題10.2.1 當(dāng)在try塊中拋出異常后，程序最后是否回到try塊中，繼續(xù)執(zhí)行后面的語(yǔ)句？答：不會(huì)回到try塊中。10.2.2 什么叫做棧展開（stack unwinding）？異常在其中按怎樣的步驟尋求處理？答：因發(fā)生異常而逐步退出復(fù)合語(yǔ)句和函數(shù)定義，被稱為棧展開（stack unwinding）。棧展開才是異常處理的核心技術(shù)。尋找匹配的c

4、atch子句有固定的過(guò)程：如果throw表達(dá)式位于try塊中，則檢查與try塊相關(guān)聯(lián)的catch子句列表，看是否有一個(gè)子句能夠處理該異常，如果有匹配的，則該異常被處理；如果找不到匹配的catch子句，則在主調(diào)函數(shù)中繼續(xù)查找。如果一個(gè)函數(shù)調(diào)用在退出時(shí)帶有一個(gè)被拋出的異常未能處理，而且這個(gè)調(diào)用位于一個(gè)try塊中，則檢查與該try塊相關(guān)聯(lián)的catch子句列表，看是否有一個(gè)子句匹配，如果有，則處理該異常；如果沒(méi)有，則查找過(guò)程在該函數(shù)的主調(diào)函數(shù)中繼續(xù)進(jìn)行。即這個(gè)查找過(guò)程逆著嵌套的函數(shù)調(diào)用鏈向上繼續(xù)，直到找到處理該異常的catch子句。只要遇到第一個(gè)匹配的catch子句，就會(huì)進(jìn)入該catch子句，進(jìn)行處理

5、，查找過(guò)程結(jié)束。10.2.3 為什么C+要求資源的取得最好放在構(gòu)造函數(shù)中，而資源的釋放在析構(gòu)函數(shù)中？答：退出調(diào)用鏈時(shí)必須釋放所有資源。隨著棧展開，在退出的復(fù)合語(yǔ)句和函數(shù)定義中聲明的局部變量的生命期也結(jié)束了。在棧中分配的局部量占用的資源也被釋放，由系統(tǒng)回收。但是如果函數(shù)動(dòng)態(tài)獲得過(guò)資源（包括用new運(yùn)算符取得的資源和打開的文件），因異常，這些資源的釋放語(yǔ)句可能被忽略，則這些資源將永遠(yuǎn)不會(huì)被自動(dòng)釋放。在棧展開期間，當(dāng)一個(gè)復(fù)合語(yǔ)句（或語(yǔ)句塊）或函數(shù)退出時(shí)，在退出的域中有某個(gè)局部量是類對(duì)象，棧展開過(guò)程將自動(dòng)調(diào)用該對(duì)象的析構(gòu)函數(shù)，完成資源的釋放。所以C+異常處理過(guò)程本質(zhì)上反映的是“資源獲取是由構(gòu)造函數(shù)實(shí)現(xiàn)

6、，而資源釋放是由析構(gòu)函數(shù)完成”這樣一種程序設(shè)計(jì)技術(shù)。10.2.4 為什么要有異常重新拋出？異常重新拋出與處理的次序及過(guò)程是怎樣的？答：當(dāng)catch語(yǔ)句捕獲一個(gè)異常后，可能不能完全處理異常，在完成某些操作后，catch子句可能決定該異常必須由函數(shù)鏈中更上級(jí)的函數(shù)來(lái)處理，這時(shí)catch子句可以重新拋出（rethrow）該異常，把異常傳遞給函數(shù)調(diào)用鏈中更上級(jí)的另一個(gè)catch子句，由它進(jìn)行進(jìn)一步處理。rethrow表達(dá)式仍為：throw;但僅有一個(gè)關(guān)鍵字，因?yàn)楫惓ｎ愋驮赾atch語(yǔ)句中已經(jīng)有了，不必再指明。被重新拋出的異常就是原來(lái)的異常對(duì)象。但是重新拋出異常的catch子句總是做了些工作，也應(yīng)該把自

7、己做過(guò)的工作告訴下一個(gè)處理異常的catch子句，所以往往要對(duì)異常對(duì)象做一定修改，以表達(dá)某些信息，這時(shí)catch子句中的異常聲明必須被聲明為引用（參見上節(jié)），這樣修改才能真正在異常對(duì)象自身中，而不是在拷貝中進(jìn)行。10.2.5 什么是異常規(guī)范？ 答：異常規(guī)范（exception specification）提供了一種方案，可以隨著函數(shù)聲明列出該函數(shù)可能拋出的異常，并保證該函數(shù)不會(huì)拋出任何其他類型的異常。10.2.6 當(dāng)異常被組織成類層次結(jié)構(gòu)時(shí)，對(duì)應(yīng)catch子句應(yīng)怎樣排列？為什么？答：在處理類類型異常時(shí)，catch子句的排列順序是非常重要的。當(dāng)異常被組織成類層次結(jié)構(gòu)時(shí)，類類型的異常可以被該類類型的

8、公有基類的catch子句捕獲到。為了保證異常的處理由最合適的catch子句來(lái)處理，派生類類型的catch子句必須先出現(xiàn)，以確保只有在沒(méi)有其他catch子句適用時(shí)，才會(huì)進(jìn)入基類類型的catch子句。10.2.7 簡(jiǎn)述C+標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)的異常類層次結(jié)構(gòu)。答：C+標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)中的異常層次的根類被稱為exception，定義在庫(kù)的頭文件<exception>中，它是C+標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)函數(shù)拋出的所有異常類的基類。C+標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)還提供了一些類，可用在用戶編寫的程序中，以報(bào)告程序的不正常情況。這些預(yù)定義的錯(cuò)誤被分為兩大類：邏輯錯(cuò)誤（logic error）和運(yùn)行時(shí)錯(cuò)誤（run_time error）。邏輯錯(cuò)誤是那些由于程

9、序的內(nèi)部邏輯而導(dǎo)致的錯(cuò)誤或者違反了類的不變性的錯(cuò)誤。邏輯異常包括：invalid_argment異常，如果函數(shù)接收到一個(gè)無(wú)效的實(shí)參，就會(huì)拋出該異常。out_of_range異常，如果函數(shù)接收到一個(gè)不在預(yù)期范圍中的實(shí)參，則拋出該異常。length_error異常，用以報(bào)告企圖產(chǎn)生一個(gè)“長(zhǎng)度值超出最大允許值”的對(duì)象。domain_error異常，用以報(bào)告域錯(cuò)誤（domain error）。與此相對(duì)，運(yùn)行時(shí)刻錯(cuò)誤是由于程序域之外的事件而引起的錯(cuò)誤。運(yùn)行時(shí)刻錯(cuò)誤只在程序執(zhí)行時(shí)才是可檢測(cè)的。運(yùn)行時(shí)異常包括：range_error異常，報(bào)告內(nèi)部計(jì)算中的范圍錯(cuò)誤。overflow_error異常，報(bào)告算術(shù)溢

10、出錯(cuò)誤。underflow_error異常，報(bào)告算術(shù)下溢錯(cuò)誤。以上三個(gè)異常是由runtime_error類派生的。bad_alloc異常。當(dāng)new()操作符不能分配所要求的存儲(chǔ)區(qū)時(shí)，會(huì)拋出該異常。它是由基類exception派生的。二. 編程與綜合練習(xí)題10.3 利用C+標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)的異常類結(jié)構(gòu)，為順序?！纠?.6】添加異常處理機(jī)構(gòu)。棧滿時(shí)的處理是把棧空間加倍，原棧內(nèi)容拷入之后，再壓棧。解：未用利用C+標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)的異常類結(jié)構(gòu)，可由學(xué)生自己替換。#include<iostream>using namespace std;template<typename T>class pushO

11、nFullT _value;public:pushOnFull(T i)_value=i;T value()return _value;void print()cerr<<"棧滿，"<<value()<<"未壓入棧,棧需加倍."<<endl;template<typename T>class popOnEmptypublic:void print()cerr<<"棧已空，無(wú)法出棧"<<endl;template<typename T>cla

12、ss stackfailpublic:void print()cerr<<"棧空間無(wú)法加倍,請(qǐng)按任意鍵退出"<<endl;template<typename T>class Stackint top; /棧頂指針（下標(biāo)）T *elements; /動(dòng)態(tài)建立的數(shù)值int maxSize; /棧最大允納的元素個(gè)數(shù)public:Stack(int=20); /棧如不指定大小，設(shè)為20元素Stack()delete elements;void Push(const T &data); /壓棧T Pop(); /彈出，top-T GetEl

13、em(int i)return elementsi; /返回指定元素，top不變void MakeEmpty()top= -1; /清空棧bool IsEmpty() constreturn top= -1; /判?？誦ool IsFull() constreturn top=maxSize-1; /判棧滿void PrintStack(); /輸出棧內(nèi)所有數(shù)據(jù)void StackFull();template<typename T> Stack<T>:Stack(int maxs)maxSize=maxs;top=-1;elements=new T maxSize;

14、/建立棧空間template<typename T> void Stack<T>:PrintStack()for(int i=0;i<=top;i+) cout<<elementsi<<'t'cout<<endl;template<typename T> void Stack<T>:Push(const T &data)if(IsFull() throw pushOnFull<T>(data); /棧滿則拋出異常elements+top=data; /棧頂指針先加1，元

15、素再進(jìn)棧，top是指向棧頂元素template<typename T>T Stack<T>:Pop()if(IsEmpty() throw popOnEmpty<T>(); /棧已空則不能退棧，拋出異常return elementstop-;/返回棧頂元素，同時(shí)棧頂指針退1template<typename T> void Stack<T>:StackFull()/堆棧加倍T * el=elements;int i=maxSize,j;maxSize*=2; /加倍?？臻gif(maxSize<=32)elements=new T

16、 maxSize;/條件語(yǔ)句是為了演示分配不成功else elements=NULL;if(elements=NULL) throw stackfail<T>(); /分配不成功拋出異常for(j=0;j<i;j+) elementsj=elj;delete el;int main()int a20=1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,19,20, b20=0,i;Stack<int>istack(4);for(i=0;i<20;i+)tryistack.Push(ai);/到a4,a8,a16時(shí)棧滿,異

17、常catch(pushOnFull<int>&eObj)eObj.print();tryistack.StackFull();catch(stackfail<int>&eObj)eObj.print();cin.get();return -1;istack.Push(eObj.value();istack.PrintStack();cout<<"數(shù)據(jù)出棧："<<endl;tryfor(i=0;i<21;i+)bi=istack.Pop();cout<<bi<<'t'

18、cout<<endl;catch(popOnEmpty<int>&eObj) eObj.print();tryfor(i=0;i<41;i+)istack.Push(ai%20);cout<<ai%20<<'t'catch(pushOnFull<int>&eObj)eObj.print();tryistack.StackFull();catch(stackfail<int>&eObj)eObj.print();cin.get();return -1;istack.Push(eO

19、bj.value();return 0;10.4 在【例8.9】中，當(dāng)被積函數(shù)中出現(xiàn)被0除現(xiàn)象時(shí)，應(yīng)拋出一個(gè)異常，但不退出主函數(shù)，可進(jìn)行下一個(gè)定積分計(jì)算。解：利用C+標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)的異常類結(jié)構(gòu)#include<iostream>#include<cmath>#include<stdexcept> /采用C+標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)中的異常類#include<string>#include<iomanip>using namespace std;const double DefaultOverflow=1.0E10;class Simpsondouble Int

20、evalue,a,b; /Intevalue積分值，a積分下限，b積分上限public:virtual double fun(double x)=0; /被積函數(shù)聲明為純虛函數(shù)Simpson(double ra=0,double rb=0)a=ra;b=rb;Intevalue=0;void Integrate()double dx;int i;dx=(b-a)/2000;Intevalue=fun(a)+fun(b);for(i=1;i<2000;i+=2)Intevalue+=4*fun(a+dx*i);for(i=2;i<2000;i+=2)Intevalue+=2*fun(a+dx*i);Intevalue*=dx/3;void Print()cout<<"積分值="<<Intevalue<<endl;class A:public Simpsonpublic:A(double ra,double rb):Simpson