Тема. Потоки, обработка исключительных
ситуаций в C++
Теоретическое введение.
В С++ ввод-вывод осуществляется через потоки. Потоки являются объектами соответствующих классов.
При запуске программы автоматически открываются стандартные потоки
cin, cout, cerr, clog.
Последние два потока используются для вывода сообщений об ошибках. В файле
iostream.h
определены классы: ввода –
istream
, вывода –
ostream
, ввода-вывода –
iostream
.
Для реализации файлового ввода-вывода небходимо включить файл
fstream.h
, содержащий производные от
istream
и
ostream
классы
ifstream,
ofstream
и
fstream
,
и объявить соответствующие объекты.
Например:
45 ifstream in;//ввод ofstream out;//вывод fstream io;//ввод-выводПосле объявления потоков производится открытие файла, связывающее его с потоком с помощью функции open() или с помощью конструктора. Прототип функции open():void open (char *filename,int mode,int access); Здесь filename – имя файла, включающее путь; mode – режим открытия файла ( ios::in – открытие файла для чтения, ios::out – открытие для записи, ios::binary – открытие файла в двоичном режиме, по умолчанию в текстовом); access: 0 – файл со свободным доступом, 1 – только для чтения, 8 – архивный файл. Файл закрывается с помощью функции close().Для чтения-записи здесь можно использовать перегружаемые оператор-функции >> и << или использовать методы классов. Для ввода-вывода одного символа используются функции: istream &get(char &ch); ostream &put(char ch); Для записи и считывания блоков двоичных данных используются функции считывания-записи n байт в буфер или из буфера: istream &read(unsigned char *buf, int n); ostream &write(const unsigned char *buf, int n); Обработка исключительных ситуаций.В программах на С++ следует использовать механизм обработки исключительных ситуаций. Опера- торы программы при обработке исключительных ситуаций распола- гаются в блоке try. Перехватывается и обрабатывается исключитель- ная ситуация в блоке catch. Форма операторов try-catch следующая: try {/*блок try*/ } catch(type1 arg){/*блок catch*/}С блоком try может связываться несколько блоков catch. Выпол- няется тот блок catch, для которого тип аргумента соответствует типу возникшей исключительной ситуации. При этом ее значение присваи- вается аргументу catch. Если ошибка имеет место внутри блока try, она может генерироваться с помощью throw, после чего управление передано блоку catch. В случае необходимости перехвата всех исключительных ситуаций независимо от типа используется catch(…) {/*тело*/} Для функций, вызываемых из блока try, можно указать число типов исключительных ситуаций, которые будет генерировать функция:
46
тип имя (список аргументов) throw(список типов)
{/*тело*/
}
Пример.
Из текстового потока ввести информацию о студентах и записать ее в виде дерева. Отсортировать или по фамилии, или по баллу (вывести тех студентов, у которых балл выше среднего).
Использовать потоки ввода-вывода и шаблоны.
#include
#include
#include struct Student{ int num; char surname[10]; int group; int balls; friend ostream &operator<< (ostream &stream, Student stud){ stream << " " << stud.num << " " << stud.surname << " " << stud.group
<< " " << stud.balls; return stream;
} friend istream &operator>> (istream &stream, Student &stud){ stream >> stud.num >> stud.surname >> stud.group >> stud.balls; return stream;
}
}; struct node{
Student info; node *nextl, *nextr; node (){ info.num = info.group = info.balls=0; nextl = nextr = 0;
} node (Student newinfo){ info = newinfo; nextl = nextr = 0;
}
}; template class tree{ public:
T *root; tree() { root = 0; } void push (T *& wer, T1 dat, int n){ if (wer == 0){ try{ wer = new T; if(!wer) throw 1; wer->nextl = 0; wer->nextr = 0; wer->info = dat;
47
} catch (int mthrow) {cout<<”No memory!”< } else if (n == 1) if (strcmp(dat.surname,wer->info.surname) < 0) push (wer->nextl, dat, 1); else push (wer->nextr, dat, 1); else if (dat.balls > wer->info.balls) push (wer->nextl, dat, 2); else push (wer->nextr, dat, 2);
} void insert (T1 dat, int n){ if (root == 0) root = new T(dat); else push (root, dat, n);
} void look (ostream &stream, T *&wer){ if (wer != 0){ look (stream, wer->nextl); stream << " " << wer->info << endl; look (stream, wer->nextr);
}
} friend ostream &operator<< (ostream &stream, tree ob)
{ ob.look (stream, ob.root); return stream; }
}; void main(){ int m; do{ cout << "1. Sort with names\n"; cout << "2. Sort with balls\n"; cout << "3. Exit\n"; cin >> m; switch (m){ case 1: { tree q; node *n; ifstream infile("stud.txt"); while(!infile.eof()){
Student c; infile >> c; q.insert(c, 1);
} infile.close(); cout< } case 2: { tree q; node *n;
48
ifstream infile("stud.txt");
Student *c; c = new Student; int i = 1; float s = 0; while(!infile.eof()){ infile >> c[i]; s+=c[i].balls; i++;
} for (int j=1; j<=i; j++) if (c[j].balls > s/i) q.insert(c[j], 2); infile.close(); cprintf(" Miide ball is %1.3f",s/i); cout<<'\n' << q; break;
} case 3: {return;} default: {cout<<"Error! Try again\n"; break;}
} getch(); clrscr(); } while(m != 3); return;}
Задания для самостоятельного решения
При выполнении приводимых ниже заданий можно использовать классы, разработанные в лабораторных работах № 1–3. Осуществлять контроль состояния потоков. В случае возникновения ошибок потоков генерировать и обрабатывать исключительные ситуации. Для соответ- ствующих классов перегрузить операции вставки в поток и извлече- ния из потока. При динамическом выделении памяти предусмотреть обработку исключения, возникающего при нехватке памяти.
I а) Для класса
Student
(лаб. работа № 1) предусмотреть ввод данных из файла. Полученные при выполнении лаб. работы № 1 спи- ски студентов вывести в файл.
То же задание для классов: б)
Abiturient
(лаб. работа №1); в)
Aeroflot
(лаб. работа № 1); г)
Worker
(лаб. работа № 1); д)
Train
(лаб. работа № 1); е)
Product
(лаб. работа № 1);
49 ж) Patient (лаб. работа № 1); з) Bus (лаб. работа № 1); и) Customer (лаб. работа № 1); к) File (лаб. работа № 1); л) Word (лаб. работа № 1); м) House (лаб. работа № 1); н) Phone (лаб. работа № 1); о) Person (лаб. работа № 1). II а) При выполнении задания № 1 лаб. работы № 2 (класс Com-plex) предусмотреть формирование массива объектов путем считыва- ния комплексных чисел из файла. Результат также вывести в файл. То же задание для классов: б) Fraction (лаб. работа № 2); в) Vector (лаб. работа № 2). Предусмотреть обработку исключе- ния при динамическом выделении памяти; г) Matrix (лаб. работа № 2); д) Polynom (лаб. работа № 2); е) Stack (лаб. работа № 2); ж) Строка (лаб. работа № 2); з) Set (лаб. работа № 2); и) «Массив строк» (зад. № 10 лаб. работы № 2); к) « Булев вектор» (лаб. работа № 2); л) « Троичный вектор» (лаб. работа № 2); м) « Булева матрица» (лаб. работа № 2). III Те же задания, что и в разделах I и II, но для классов, реали- зующих работу с динамическими структурами данных (см. лаб. рабо- ту № 3). Тесты 1. Если имеется код char a[8]; cin>>a; и вводится текст “Hello World”, то что будет в массиве a? Варианты ответа: 1) “Hello W”; 2) “Hello Wo”; *3) “Hello”; 4) “Hello World”; 5) “lo World”. 2. Что будет выведено в результате double x=12.4; cout< Варианты ответа:
1) 12.40***; *2) 12.4***; 3) 12.4 ***; 4) 12.40; 5) .124e2***.
3. Если имеется код int x; cin>>x; и вводится “1.2”, что будет в переменной x?
50
Варианты ответа:
*1) 1; 2) 2; 3) 1.2; 3) другое; 4) произойдет ошибка.
4. Какой из классов используется для вывода строк на экран?
Варианты ответа:
1) strstream; *2) ostream; 3) ofstream; 4) istream; 5) ifstream.
5. Каким будет результат работы программы:
#include void main (){ char A[]=”ABC”; char
*
U=&A[2]; cout<<”\n”<<
*
U--<<
*
U--<<
*
U<Варианты ответа:
1) BAA; *2) CBA.
6. Если имеется код double x; cin>>x; и вводится “12-3”, то что будет в пе- ременной x?
Варианты ответа:
1) 9.0; *2) 12.0; 3) другое; 4) произойдет ошибка.
7. Для того, чтобы выполнить чтение из файла с произвольной позиции, надо использовать объект класса:
1) strstream; 2) ostream; 3) ofstream; 4) istream; *5) ifstream.
8. Что будет выведено при выполнении оператора throw C, если заданы классы class A {…}; class B: public A {…}; class C: public A {…}; а обработка исключительной ситуации записана catch (B&b) {cout<<1;} catch (C&c) {cout<<2;} catch (A&a) {cout<<3;} catch (…) {cout<<4;} ?
Варианты ответа:
1) 1; *2) 2; 3) 3; 4) 4; 5) 34; 6) 234.
9. Если в конструкторе класса class A { char *ptr; public:
A () {ptr=new char [size]; Init ();}
A () { if (ptr) delete [] ptr;}
}; произойдет исключительная ситуация, будет ли потеряна память при откате по стеку?
Варианты ответа:
1) да, будет во всех случаях; 2) будет, только если объект класса создавался с помощью new; *3) будет, если создавалась автоматическая переменная класса A; 4) нет, не будет.
10. Об ошибке в конструкторе класса может сигнализировать:
51 1) возвращаемое значение; *2) исключительная ситуация; 3) вызов дест- руктора сразу в конструкторе.
11. Что будет выведено, если заданы классы class A {…}; class B: public A {…}; class C: public A {…}; а операторы throw и catch записаны так: throw A; catch (B&b) {cout<<1;} catch (C&c) {cout<<2;} catch (A&a) {cout<<3;} catch (…) {cout<<4;} ?
Варианты ответа:
1) 1; 2) 2; *3) 3; 4) 4; 5) 34; 6) 234.
12. Оператор throw без аргументов
*1) повторно вызывает обрабатываемую исключительную ситуацию;
2) вызывает исключительную ситуацию типа Exception.
13. Что будет выведено, если заданы классы class A {…}; class B: public A {…}; class C: public B {…}; а операторы throw и catch записаны так: throw C; catch (B&b) {cout<<1;} catch (C&c) {cout<<2;} catch (A&a) {cout<<3;} catch (…) {cout<<4;} ?
Варианты ответа:
*1) 1; 2) 2; 3) 3; 4) 4; 5) 1234; 6) 234.
ЛИТЕРАТУРА
1. Страуструп,
Б.
Язык программирования
С++/Б.
Страуструп.
СПб.:БИНОМ, 1999.
2. Шилдт, Г. Самоучитель С++/Г. Шилдт. 3-е изд. СПб.:BXV-Петербург,
2002.
3. Эккель, Б. Философия С++. Введение в стандартный С++/Б. Эккель. 2-е из- д. СПб.:Питер, 2004.
4. Эккель, Б. Философия С++. Практическое программирование/Б. Эккель, Ч.
Эллисон . СПб.:Питер, 2004.
5. Павловская, Т.А. С++. Объектно-ориентированное программирование:
Практикум/ Т. А. Павловская, Ю. А. Щупак. СПб.:Питер, 2004.
6. Глушаков, С.В.Язык программирования С++/С. В. Глушаков, А. В. Коваль,
С. В. Смирнов. Харьков:Фолио, 2002.
7. Фридман, А. Л. Язык программирования С++. Курс лекций/А. Л. Фридман.
М.:ИНТУИТ, 2003.
52
СОДЕРЖАНИЕ
Л
АБОРАТОРНАЯ РАБОТА
№ 1.
Т
ЕМА
П
РОСТЕЙШИЕ КЛАССЫ И
ОБЪЕКТЫ
................................................................................. 3
Л
АБОРАТОРНАЯ РАБОТА
№ 2
Т
ЕМА
Р
АЗРАБОТКА КЛАССОВ
................ 9
Л
АБОРАТОРНАЯ РАБОТА
№ 3.
Т
ЕМА
К
ЛАССЫ ДЛЯ РАБОТЫ С
ДИНАМИЧЕСКИМИ СТРУКТУРАМИ ДАННЫХ
.............................. 19
Л
АБОРАТОРНАЯ РАБОТА
№ 4.
Т
ЕМА
Ш
АБЛОНЫ КЛАССОВ
................. 26
Л
АБОРАТОРНАЯ РАБОТА
№ 5.
Т
ЕМА
Н
АСЛЕДОВАНИЕ
....................... 33
Л
АБОРАТОРНАЯ РАБОТА
№ 6.
Т
ЕМА
П
ОТОКИ
,
ОБРАБОТКА
ИСКЛЮЧИТЕЛЬНЫХ СИТУАЦИЙ В
C++ .................................... 44
53
Учебное издание
Романчик Валерий Станиславович
Люлькин Аркадий Ефимович
С++. ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ
по курсу «Методы программирования»
Учебно-методическое пособие для студентов механико-математического факультета
Технический редактор __
Корректор
Ответственный за выпуск В. В. Власова
Подписано в печать __.__.2005. Формат 60х84/16. Бумага офсетная. Печать офсетная.
Усл.печ.л. ____. Уч.-изд.л. . Тираж 100 экз. Зак.
Белорусский государственный университет.
Лицензия ЛВ №315 от 14.07.98.
220050, Минск, пр. Ф. Скорины,4.
Отпечатано в издательском центре БГУ.
220030, Минск, ул. Красноармейская, 6.
| 
Скачать 0.5 Mb.