Программа 66. Шаблон классов динамических массивов

Шаблон классов динамических массивов похож на шаблон классов векторов. Добавлена возможность устанавливать размер массива по умолчанию и функция нахождения максимального элемента массива.

// Файл TmplDArr.cpp

#include <stdlib.h> // Для rand()

#include <time.h>

#include <iostream>

#include<Windows.h> // Для функции CharToOem

char Buff[500]; // Буфер для преобразования русских букв

char* Rus(char* in) // Функция для преобразования русских букв

{

CharToOem(in, Buff); // Функция CharToOem преобразует строку in

return Buff; // в строку Buff, используя кодировку DOS

}

using namespace std;

template <class T, int size = 64> // 64 – значение по умолчанию для size

class DynArr { // Шаблон классов динамических массивов

T* data; // Массив элементов

int n; // Количество элементов

public:

DynArr() // Конструктор

{ data = new T[n = size]; }

~DynArr() // Деструктор

{delete[] data;}

T& operator[](int i) // Доступ к элементу

{ return data[i];}

int SizeArr() // Размер массива

{return n;}

T GetMax(); // Возвращает значение максимального элемента

};

// Определение функции-члена шаблона классов

template <class D, int sz> // Имена параметров шаблона в определении

D DynArr<D, sz>::GetMax() // могут отличатся от их имен в объявлении

{

D max = data[0];

for(int i = 1; i < n; i++)

if(data[i] > max)

max = data[i];

return max;

}

В главной функции создаются два динамических массива: x с размером по умолчанию и y заданного размера. Массивы заполняются случайными числами, генерируемыми функцией int rand(void). Для того, чтобы при каждом запуске программы генерировались различные последовательности чисел, вызывается функция

void srand(unsigned seed);

Ее аргумент задает начальную точку в последовательности псевдослучайных чисел, генерируемых rand. Для получения значения seed использована объявленная в time.h функция

time_t time(time_t *timer);

возвращающая количество секунд, прошедших от полуночи 1 января 1970 г. Это значение записывается также по адресу timer или игнорируется, если timer=NULL. Тип time_t – это новое обозначение для long, введенное с помощью typedef.

Обработка созданных массивов состоит в том, что выводятся значения их максимальных элементов.

int main()

{

srand(unsigned(time(NULL))); // Инициализация датчика сл. чисел

DynArr<double> x; // Массив x из 64 double

DynArr<int, 20> y; // Массив y из 20 int

int i;

for(i = 0; i < x.SizeArr(); i++) // Заполнение массива x

x[i] = rand();

cout << Rus("Количество элементов в x: ") << x.SizeArr();

cout << Rus(", максимальное из x: ") << x.GetMax() << endl;

for(i = 0; i < y.SizeArr(); i++) // Заполнение массива y

y[i] = rand();

cout << Rus("Количество элементов в y: ") << y.SizeArr();

cout << Rus(", максимальное из y: ") << y.GetMax();

cin.get();

return 0;

}

При одном из запусков программа напечатала:

Количество элементов в x: 64, максимальное из x: 32635

Количество элементов в y: 20, максимальное из y: 30486

Обработка исключений

Исключение – это особая ситуация, возникающая в ходе работы программы. Встроенными особыми ситуациями являются «деление на нуль», «конец файла», «переполнение при вычислении». В языке C++ любое состояние, достигнутое в процессе выполнения программы, можно заранее определить как особую ситуацию (исключение) и предусмотреть действия, которые нужно выполнить при её возникновении.

Для реализации механизма обработки исключений в языке C++ есть три ключевых слова:

try (пробовать, пытаться, испытывать),

catch (ловить, обнаруживать),

throw (бросать, посылать).

Эти ключевые слова позволяют выделить контролируемый блок, зафиксировать исключение и назначить обработчик исключения. Схема обработки исключений имеет вид:

try{ // Контролируемый блок

ОПЕРАТОРЫ // Обычные операторы

throw ВЫР; // Передача управления обработчику исключений

ОПЕРАТОРЫ

}

catch(ТИП_ИСКЛЮЧЕНИЯ ИМЯ){ // Обработчик исключений

ОПЕРАТОРЫ

}

Программист должен предусмотреть передачу управления оператору throw при возникновении исключения. Оператор throw прерывает естественный ход работы программы и передает управление в тот блок catch, у которого ТИП_ИСКЛЮЧЕНИЯ соответствует типу ВЫР, при этом объект ИМЯ инициализируется значением ВЫР.

В приводимой ниже программе демонстрируется обработка исключений в задаче о нахождении наибольшего общего делителя двух целых чисел x и y.

Программа 67. Расчет НОД

Справедливы следующие свойства НОД двух чисел:

Nod (x, y) = x, если х = у;

Nod (x, y) = Nod (y, x - y), если х > у,

Nod (x, y) = Nod (y, x);

если х <= 0, или у <= 0, то Nod не определён.

Исключительными ситуациями при расчете НОД является равенство нулю или отрицательное значение одного из чисел.

Для передачи информации из точки, где возникло исключение в обработчик исключений, введём специальный класс Except, членами которого будут две целые переменные m, n, хранящие значение х и у, и строка mess с сообщением о характере особой ситуации.

//Файл Exeption.cpp

#include <iostream.h>

struct Except{ // Класс для информации об исключении

int m, n; // Числа

char* mess; // Описание исключения

Except(int a, int b, char* msg) // Конструктор

{m = a; n = b; mess = msg;}

};

int Nod(int x, int y)

{

if(x == 0 || y == 0) throw Except(x, y, "Zero!");

if(x < 0) throw Except(x, y, "Negative argument 1.");

if(y < 0) throw Except(x, y, "Negative argument 2.");

if(x == y) return x;

if(x < y) return Nod(y, x);

return Nod(y, x - y);

}

void main()

{

try{

cout << "\nNod(66, 44) = " << Nod(66, 44)<< '\n';

cout << "\nNod(0, 7) = " << Nod(0, 7)<< '\n';

cout << "\nNod(-12, 8) = " << Nod(-12, 8)<< '\n';

}

// Обработчик исключений. В d содержится информация об исключении

catch(Except d){

cerr << d.mess << " x = " << d.m << ", y = " << d.n <<'\n';

}

cin.get();

}

Здесь после throw стоит вызов конструктора класса Except, который создаёт безымянный объект, инициализированный значением аргументов Nod и текстом сообщения. Этот объект будет передан в блок catch и использован для инициализации параметра d, тем самым информация об исключении становится доступной в обработчике исключений. Обработка исключения состоит в выводе в поток для ошибок cerr сведений о возникшей проблеме, передаваемых через объект d.

Программа выдает:

Nod(66, 44) = 22

Zero! x = 0, y = 7

Здесь исключение возникает при вычислении Nod(0, 7). Оператор throw прерывает выполнение функции Nod и передает управление в блок catch. Причем отыскивается тот из нескольких возможых блоков catch, которые могут стоять за блоком try, у которого тип объекта-исключения соответствует генерируемому типу исключения в операторе throw. Оператор вида

catch(…){ // Обработчик исключений

ИНСТРУКЦИИ

}

перехватывает исключения любых типов.