Для чего в программировании на языках высокого уровня используются try catch блоки
BestProg
Содержание
Поиск на других ресурсах:
1. Типы ошибок, которые могут возникать в программах
В программах на C++ могут возникать ошибки. Различают три типа ошибок, которые могут возникать в программах:
Данная тема освещает применение механизма перехвата ошибок времени выполнения.
2. Понятие исключительной ситуации
Исключительная ситуация – это событие, которое привело к сбою в работе программы. В результате возникновения исключительной ситуации программа не может корректно продолжить свое выполнение.
Примеры действий в программе, которые могут привести к возникновению исключительных ситуаций:
3. Понятие исключения
В языке C++ исключение – это специальный объект класса или значение базового типа, который описывает (определяет) конкретную исключительную ситуацию и соответствующим образом обрабатывается.
При написании программы система описания исключительных ситуаций выбирается программистом по собственному усмотрению. Можно создать свою квалификацию ошибок, которые могут возникать в программе. Например, программист может квалифицировать разные типы ошибок числовым (целочисленным) значением или разработать собственную иерархию классов описывающих исключительные ситуации. Кроме того, можно использовать возможности классов C++, которые являются производными от класса exception.
Язык программирования C++ дает возможность перехватывать исключительные ситуации и соответствующим образом их обрабатывать.
Механизм перехвата исключений C++ позволяет генерировать исключения в том месте, в котором оно возникает – это очень удобно. Не нужно «выдумывать» собственные способы обработки исключений, которые возникают в функциях нижних уровней, для того чтобы передать их в функции высших уровней.
Для перехвата и обработки исключительных ситуаций в языке C++ введена конструкция try…catch, которая имеет следующую общую форму:
Общая форма оператора throw следующая
6. Примеры использования блока try…catch
Пример 1. Демонстрируется использование блока try…catch для обработки выражения:
В данном выражении в трех случаях может возникнуть исключительная ситуация:
Поэтому, в блоке try…catch нужно обработать эти три случая.
Текст программы типа Console Application следующий:
Результат работы программы
После применения блока try..catch работа программы не прекращается.
7. Пример использования блока try…catch в функции
Текст программы для приложения типа Console Application следующий
Результат выполнения программы
Если вызов функции StrToInt2() перенести за пределы оператора try
то исключительные ситуации в функции StrToInt2() обрабатываться не будут. При возникновении исключительной ситуации в функции StrToInt2() компилятор сгенерирует собственную ошибку
что означает, что исключение необработано.
8. Пример программы, которая генерирует исключение в одной функции, а перехватывает его в другой функции
Текст программы следующий:
Результат выполнения программы
Пример. В примере демонстрируется использование блока catch(…) для обработки ситуаций любого типа.
В программе реализованы:
Как видно из текста функции ProcessException() вызов функций DivNumbers() и SqRoot() взят в блок try…catch
В блоке try…catch обрабатываются
try-catch (Справочник по C#)
Блок try содержит защищенный код, который может вызвать исключение. Этот блок выполняется, пока не возникнет исключение или пока он не будет успешно завершен. Например, следующая попытка приведения объекта null вызывает исключение NullReferenceException:
Использование аргументов catch представляет один из способов фильтрации исключений, которые требуется обработать. Вы также можете использовать фильтр исключений, который дополнительно проверяет исключение, чтобы решить, следует ли его обрабатывать. Если фильтр исключений возвращает значение false, поиск обработчика продолжается.
Фильтры исключений предпочтительнее перехвата и повторного вызова (объясняется ниже), поскольку фильтры оставляют стек в целости и сохранности. Если последующий обработчик разгружает стек, вы можете увидеть, откуда изначально произошло исключение, а не только последнее место, в котором оно было повторно вызвано. Обычно выражения фильтра исключений используются для ведения журнала. Вы можете создать фильтр, который всегда возвращает значение false, а также записывает выходной результат в журнал, чтобы регистрировать исключения в журнале по мере их поступления без необходимости их обработки и повторного вызова.
Вы можете перехватывать одно исключение и вызывать другое исключение. При этом следует указать перехватываемое исключение как внутреннее, как показано в следующем примере.
Вы также можете повторно вызывать исключение при выполнении указанного условия, как показано в следующем примере.
Дополнительные сведения о перехвате исключений см. в разделе try-catch-finally.
Исключения в асинхронных методах
Когда управление достигает await в асинхронном методе, выполнение метода приостанавливается до завершения выполнения ожидающей задачи. После завершения задачи выполнение в методе может быть возобновлено. Дополнительные сведения см. в разделе Асинхронное программирование с использованием ключевых слов async и await.
Задача может быть в состоянии сбоя, если в ожидаемом асинхронном методе произошло несколько исключений. Например, задача может быть результатом вызова метода Task.WhenAll. При ожидании такой задачи перехватывается только одно из исключений и невозможно предсказать, какое исключение будет перехвачено. См. пример в разделе Пример Task.WhenAll.
Пример
Пример двух блоков catch
В следующем примере используются два блока catch и перехватывается наиболее конкретное исключение, поступившее первым.
Пример асинхронного метода
Пример Task.WhenAll
В следующем примере демонстрируется обработка исключений, когда несколько задач могут привести к нескольким исключениям. Блок try ожидает задачу, которая возвращается вызовом метода Task.WhenAll. Эта задача завершается после завершения трех задач, к которым применяется WhenAll.
Каждая из трех задач вызывает исключение. Блок catch выполняет итерацию по исключениям, которые обнаруживаются в свойстве Exception.InnerExceptions задачи, возвращенной методом Task.WhenAll.
Спецификация языка C#
Дополнительные сведения см. в разделе Оператор try в документации Спецификация C# 6.0.
try… catch VS if…else. Что, когда и почему?
Данная статья расчитана для двух типов разработчиков:
— кто еще не знаком с исключениями
— кто пытается найти более разумное использование исключениям
В статье я расскажу о самых основах исключений, о том как можно обходиться без них, а так же о том, как я вижу правильным использование некоторых возможностей языка…
Эволюция языков программирования приводит иногда к кардинальным изменениям в мировоззрении разработчиков. В мире РНР такое случилось при появлении пятой ветки, которая принесла новую объектную модель, новые наборы встроенных функций и новые методы обработки ошибок…
Те, кто начинал знакомиться с PHP (тут и далее я буду подразумевать пятую версию), после другого процедурного языка программирования, так и не поняли что же такого в переходе от 4ки к 5ке и продолжают оформлять код привычными функциями, которые находятся на одном уровне по отношению друг к другу, а так же каждое действие проверяют на удачный код возврата. Но те кто знали об исключениях и классах…
Теория
Исключение (Exception) — сигнал отправляемый программой в интерпретатор, о возникновении нештатной (исключительной) ситуации во время исполнения кода.
В PHP работа с исключениями основана на тех же принципах что и везде. Для генерации исключения используется оператор throw, которому передается объект исключения, принимающий в конструкторе два необязательных параметра: сообщение исключения и код исключения.
Для того, что бы отловить исключение, используется конструкция try. catch. В блоке try выполняются операции, которые могут привести к исключительной ситуации, а блок catch позволяет принять решение что делать, если исключение было брошено.
Объект Exception (который кстати можно унаследовать) имеет следующий набор финальных (final) методов:
final function getMessage(); // сообщение исключения
final function getCode(); // код исключения
final function getFile(); // файл из которого брошено исключение
final function getLine(); // строка бросания
final function getTrace(); // массив стека вызовов
final function getTraceAsString(); // массив стека вызовов отформатированый в строку
Практика
И в зависимости от результата мы бы:
* удачно присоединились бы к СУБД и выбрали БД (код в сatch блоке не выполнился бы)
* при неудаче соединения с СУБД, вывели бы соответствующую ошибку и прикатили выполнение сеанса
* при ошибке выбора БД, оповестили бы пользователя об этой неприятности
Теперь самое время спросить: \\\«А зачем нам такая сложная штука, если можно использовать оператор if?\\\».
Первый же ответ: \\\«Потому что так код более читабельный, а обработка ошибок выведена в отдельный блок\\\». Если бы мы использовали оператор if, то код выглядел бы следующим образом:
Согласитесь, что в предыдущем варианте код выглядит более понятным. Но это еще не все. Теперь обработкой этих ошибок заниматься непосредственно разработчику не обязательно — достаточно выбросить исключение, а его обработкой можно заняться на более высоком уровне. Так же исключения можно передавать цепочкой (chain) наверх:
class MyException extends Exception <>
Производительность
Пытаясь достичь истины, провел несколько экспериментов с различными типами функций.
Первый тип возвращал статус true и проверялся операторами if. else
Второй тип возвращал статус false и проверялся операторами if. else
Третий тип просто выполнял действия и ничего не возвращал. Проверялся блоком try. catch
Четвертый тип всегда бросал исключение и проверялся в try. catch
True: 0.72382092475891
False: 0.85190796852112
No exception: 0.72565317153931
Exception: 14.176206827164
как и ожидалось — бросание исключений довольно накладная операция, а вот оба варианта удачного выполнения прошли тесты вровень.
Тесты проводились на примитивных функциях сложения, но в 1кк итераций
Урок №182. Обработка исключений. Операторы throw, try и catch
Обновл. 15 Сен 2021 |
На предыдущем уроке мы говорили о необходимости и пользе исключений. Исключения в языке C++ реализованы с помощью трех ключевых слов, которые работают в связке друг с другом: throw, try и catch.
Генерация исключений
Мы постоянно используем сигналы в реальной жизни для обозначения того, что произошли определенные события. Например, во время игры в баскетбол, если игрок совершил серьезный фол, то арбитр свистит, и игра останавливается. Затем идет штрафной бросок. Как только штрафной бросок выполнен, игра возобновляется.
В языке C++ оператор throw используется для сигнализирования о возникновении исключения или ошибки (аналогия тому, когда свистит арбитр). Сигнализирование о том, что произошло исключение, называется генерацией исключения (или «выбрасыванием исключения»).
Для использования оператора throw применяется ключевое слово throw, а за ним указывается значение любого типа данных, которое вы хотите задействовать, чтобы сигнализировать об ошибке. Как правило, этим значением является код ошибки, описание проблемы или настраиваемый класс-исключение. Например:
Каждая из этих строк сигнализирует о том, что возникла какая-то ошибка, которую нужно обработать.
Поиск исключений
Выбрасывание исключений — это лишь одна часть процесса обработки исключений. Вернемся к нашей аналогии с баскетболом: как только просвистел арбитр, что происходит дальше? Игроки останавливаются, и игра временно прекращается. Обычный ход игры нарушен.
В языке C++ мы используем ключевое слово try для определения блока стейтментов (так называемого «блока try»). Блок try действует как наблюдатель в поисках исключений, которые были выброшены каким-либо из операторов в этом же блоке try, например:
Обратите внимание, блок try не определяет, КАК мы будем обрабатывать исключение. Он просто сообщает компилятору: «Эй, если какой-либо из стейтментов внутри этого блока try сгенерирует исключение — поймай его!».
Обработка исключений
Пока арбитр не объявит о штрафном броске, и пока этот штрафной бросок не будет выполнен, игра не возобновится. Другими словами, штрафной бросок должен быть обработан до возобновления игры.
Фактически, обработка исключений — это работа блока(ов) catch. Ключевое слово catch используется для определения блока кода (так называемого «блока catch»), который обрабатывает исключения определенного типа данных.
Вот пример блока catch, который обрабатывает (ловит) исключения типа int:
Блоки try и catch работают вместе. Блок try обнаруживает любые исключения, которые были выброшены в нем, и направляет их в соответствующий блок catch для обработки. Блок try должен иметь, по крайней мере, один блок catch, который находится сразу же за ним, но также может иметь и несколько блоков catch, размещенных последовательно (друг за другом).
Как только исключение было поймано блоком try и направлено в блок catch для обработки, оно считается обработанным (после выполнения кода блока catch), и выполнение программы возобновляется.
Параметры catch работают так же, как и параметры функции, причем параметры одного блока catch могут быть доступны и в другом блоке catch (который находится за ним). Исключения фундаментальных типов данных могут быть пойманы по значению (параметром блока catch является значение), но исключения нефундаментальных типов данных должны быть пойманы по константной ссылке (параметром блока catch является константная ссылка), дабы избежать ненужного копирования.
Как и в случае с функциями, если параметр не используется в блоке catch, то имя переменной можно не указывать:
Это предотвратит вывод предупреждений компилятора о неиспользуемых переменных.
Использование throw, try и catch вместе
Вот полная программа, которая использует throw, try и несколько блоков catch:
Результат выполнения программы:
Резюмируем
Обработка исключений, на самом деле, довольно-таки проста, и всё, что вам нужно запомнить, размещено в следующих двух абзацах:
При выбрасывании исключения (оператор throw), точка выполнения программы немедленно переходит к ближайшему блоку try. Если какой-либо из обработчиков catch, прикрепленных к блоку try, обрабатывает этот тип исключения, то точка выполнения переходит в этот обработчик и, после выполнения кода блока catch, исключение считается обработанным.
Если подходящих обработчиков catch не существует, то выполнение программы переходит к следующему блоку try. Если до конца программы не найдены соответствующие обработчики catch, то программа завершает свое выполнение с ошибкой исключения.
Обратите внимание, компилятор не выполняет неявные преобразования при сопоставлении исключений с блоками catch! Например, исключение типа char не будет обрабатываться блоком catch типа int, а исключение типа int, в свою очередь, не будет обрабатываться блоком catch типа float.
Это действительно всё, что вам нужно запомнить.
Исключения обрабатываются немедленно
Вот маленькая программа, которая демонстрирует, что исключения обрабатываются немедленно:
Обработка ошибок, «try..catch»
Неважно, насколько мы хороши в программировании, иногда наши скрипты содержат ошибки. Они могут возникать из-за наших промахов, неожиданного ввода пользователя, неправильного ответа сервера и по тысяче других причин.
Обычно скрипт в случае ошибки «падает» (сразу же останавливается), с выводом ошибки в консоль.
Синтаксис «try…catch»
Давайте рассмотрим примеры.
Пример без ошибок: выведет alert (1) и (2) :
Пример с ошибками: выведет (1) и (3) :
Чтобы try..catch работал, код должен быть выполнимым. Другими словами, это должен быть корректный JavaScript-код.
Он не сработает, если код синтаксически неверен, например, содержит несовпадающее количество фигурных скобок:
JavaScript-движок сначала читает код, а затем исполняет его. Ошибки, которые возникают во время фазы чтения, называются ошибками парсинга. Их нельзя обработать (изнутри этого кода), потому что движок не понимает код.
Таким образом, try..catch может обрабатывать только ошибки, которые возникают в корректном коде. Такие ошибки называют «ошибками во время выполнения», а иногда «исключениями».
Чтобы поймать исключение внутри запланированной функции, try..catch должен находиться внутри самой этой функции:
Объект ошибки
Когда возникает ошибка, JavaScript генерирует объект, содержащий её детали. Затем этот объект передаётся как аргумент в блок catch :
Для всех встроенных ошибок этот объект имеет два основных свойства:
В большинстве окружений доступны и другие, нестандартные свойства. Одно из самых широко используемых и поддерживаемых – это:
stack Текущий стек вызова: строка, содержащая информацию о последовательности вложенных вызовов, которые привели к ошибке. Используется в целях отладки.
Блок «catch» без переменной
Если нам не нужны детали ошибки, в catch можно её пропустить:
Использование «try…catch»
Как мы уже знаем, JavaScript поддерживает метод JSON.parse(str) для чтения JSON.
Обычно он используется для декодирования данных, полученных по сети, от сервера или из другого источника.
Мы получаем их и вызываем JSON.parse вот так:
Вы можете найти более детальную информацию о JSON в главе Формат JSON, метод toJSON.
Если json некорректен, JSON.parse генерирует ошибку, то есть скрипт «падает».
Устроит ли нас такое поведение? Конечно нет!
Получается, что если вдруг что-то не так с данными, то посетитель никогда (если, конечно, не откроет консоль) об этом не узнает. А люди очень не любят, когда что-то «просто падает» без всякого сообщения об ошибке.
Давайте используем try..catch для обработки ошибки:
Здесь мы используем блок catch только для вывода сообщения, но мы также можем сделать гораздо больше: отправить новый сетевой запрос, предложить посетителю альтернативный способ, отослать информацию об ошибке на сервер для логирования, … Всё лучше, чем просто «падение».
Генерация собственных ошибок
Здесь JSON.parse выполнится без ошибок, но на самом деле отсутствие свойства name для нас ошибка.
Оператор «throw»
Оператор throw генерирует ошибку.
Технически в качестве объекта ошибки можно передать что угодно. Это может быть даже примитив, число или строка, но всё же лучше, чтобы это был объект, желательно со свойствами name и message (для совместимости со встроенными ошибками).
Для встроенных ошибок (не для любых объектов, только для ошибок), свойство name – это в точности имя конструктора. А свойство message берётся из аргумента.
Давайте посмотрим, какую ошибку генерирует JSON.parse :
В нашем случае отсутствие свойства name – это ошибка, ведь пользователи должны иметь имена.
Теперь блок catch становится единственным местом для обработки всех ошибок: и для JSON.parse и для других случаев.
Проброс исключения
В примере выше мы использовали try..catch для обработки некорректных данных. А что, если в блоке try <. >возникнет другая неожиданная ошибка? Например, программная (неопределённая переменная) или какая-то ещё, а не ошибка, связанная с некорректными данными.
Конечно, возможно все! Программисты совершают ошибки. Даже в утилитах с открытым исходным кодом, используемых миллионами людей на протяжении десятилетий – вдруг может быть обнаружена ошибка, которая приводит к ужасным взломам.
К счастью, мы можем выяснить, какую ошибку мы получили, например, по её свойству name :
Есть простое правило:
Блок catch должен обрабатывать только те ошибки, которые ему известны, и «пробрасывать» все остальные.
Техника «проброс исключения» выглядит так:
В коде ниже мы используем проброс исключения, catch обрабатывает только SyntaxError :
Ошибка в строке (*) из блока catch «выпадает наружу» и может быть поймана другой внешней конструкцией try..catch (если есть), или «убьёт» скрипт.
Таким образом, блок catch фактически обрабатывает только те ошибки, с которыми он знает, как справляться, и пропускает остальные.
Пример ниже демонстрирует, как такие ошибки могут быть пойманы с помощью ещё одного уровня try..catch :
try…catch…finally
Подождите, это ещё не всё.
Если секция есть, то она выполняется в любом случае:
Расширенный синтаксис выглядит следующим образом:
Попробуйте запустить такой код:
У кода есть два пути выполнения:
Секцию finally часто используют, когда мы начали что-то делать и хотим завершить это вне зависимости от того, будет ошибка или нет.
Секция finally отлично подходит для завершения измерений несмотря ни на что.
Здесь finally гарантирует, что время будет измерено корректно в обеих ситуациях – и в случае успешного завершения fib и в случае ошибки:
Конструкция try..finally без секции catch также полезна. Мы применяем её, когда не хотим здесь обрабатывать ошибки (пусть выпадут), но хотим быть уверены, что начатые процессы завершились.
Глобальный catch
Информация из данной секции не является частью языка JavaScript.
Существует ли способ отреагировать на такие ситуации? Мы можем захотеть залогировать ошибку, показать что-то пользователю (обычно они не видят сообщение об ошибке) и т.д.
Роль глобального обработчика window.onerror обычно заключается не в восстановлении выполнения скрипта – это скорее всего невозможно в случае программной ошибки, а в отправке сообщения об ошибке разработчикам.
Существуют также веб-сервисы, которые предоставляют логирование ошибок для таких случаев, такие как https://errorception.com или http://www.muscula.com.
Итого
Конструкция try..catch позволяет обрабатывать ошибки во время исполнения кода. Она позволяет запустить код и перехватить ошибки, которые могут в нём возникнуть.
Секций catch или finally может не быть, то есть более короткие конструкции try..catch и try..finally также корректны.
Объекты ошибок содержат следующие свойства:
Проброс исключения – это очень важный приём обработки ошибок: блок catch обычно ожидает и знает, как обработать определённый тип ошибок, поэтому он должен пробрасывать дальше ошибки, о которых он не знает.