23.6.2000 Universität Dortmund, Lehrstuhl Informatik 1 [email protected] EINI II...

23.6.2000

Universität Dortmund, Lehrstuhl Informatik [email protected]

EINI IIEinführung in die Informatik

für Naturwissenschaftler und Ingenieure II

Prof. Dr. Gisbert Dittrich

20-2

Prof. Dr. G. Dittrich23.06.2000

EINI II Kap. 20: Ausnahmebehandlung

Gliederung

Ausnahmebehandlung • Grundphänomene

– Am Beispiel Konto: 3 Varianten

• Möglichkeiten bei der Verwendung von Klassenobjekten

– 4 Varianten

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Beispiel: Kontoführung

Ich kann • ein Konto eröffnen,• auf ein Konto einzahlen,• von einem Konto abheben,• ein Konto überziehen,• ein Konto wieder schließen.

(Abstrakter Datentyp)

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Klasse EinfachesKonto

class Konto {protected:

int stand;public:

Konto(){stand = 0;}~Konto(){

cout << "Nachricht" << endl;}

void Einzahlen(int k) {stand += k;}int Abheben(int k) {

stand -= k; return k;}

int KontoStand() {return stand;}};

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Klasse EinfachesKonto (Forts.)

int main() {int i, j, st;Konto * kto = new Konto;for (i = 0; i < 5; i++) {

j = rand();cout << "\nEingezahlt: \t" << j; kto ->Einzahlen(j);cout << ",\tAbgehoben:\t"

<< kto ->Abheben((i+1)*rand());st = kto ->KontoStand();cout << ",\tKontostand:\t"

<< st << (st < 0? " *": "");} kto ->~Konto();

}Konto1

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Klasse EinfachesKonto (Forts.)

Eingezahlt: 16838, Abgehoben: 5758, Kontostand: 11080Eingezahlt: 10113, Abgehoben: 35030, Kontostand: -13837 *Eingezahlt: 31051, Abgehoben: 16881, Kontostand: 333Eingezahlt: 23010, Abgehoben: 29676, Kontostand: -6333 *Eingezahlt: 16212, Abgehoben: 20430, Kontostand: -10551 *Konto bei Geschaeftsschluss aufgeloest

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Überziehung des Kontos

Wie wird das behandelt?• Annahme:

– Die Überziehung hat Konsequenzen:– Konto wird dann aufgelöst.

Möglichkeiten: • nach jeder Abhebung wird gefragt, ob das Konto überzogen ist,

– ja: Konto auflösen, Abbruch– nein: weitermachen wie gewohnt.

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Überziehung des Kontos

• ist für den Code umständlich:– Der Normalfall und der Ausnahmefall werden ineinander vermischt behandelt

• Alternative: Ausnahmebehandlung– Wenn die Ausnahmesituation entsteht, wird dem benutzen-den Programmteil gesagt:

„Hier stimmt etwas nicht, es muß etwas geschehen“ d.h. Ausnahmebehandlung

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Modifikation der Klasse

class Konto {protected:

int stand;public:

Konto(){stand = 0;}~Konto(){cout << "Nachricht";}void Einzahlen(int k) {stand += k;}int Abheben(int k) {stand -= k;

if (stand < 0) throw k;return k;}

int KontoStand() {return stand;}};

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Interpretation

• Wenn diese Bedingung stand < 0 erfüllt ist, aktiviere eine Ausnahme mit dem Wert k: (das ist der Betrag, bei dessen Abheben das Konto überzogen wurde)

• Die Ausnahme muß irgendwo behandelt werden:

(d.h. zum throw gehört ein catch)

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... der Fänger

Konto * kto = new Konto;try{

for (i = 0; i < 5; i++) {cout << "\nEingezahlt: \t" << ...;kto->Einzahlen(...);abh = kto->Abheben(...);

cout << ",\nabgehoben: \t" << abh; st = kto->KontoStand();cout << ",\tKontostand:\t"

<< st << (st < 0? " *": "");}

}catch(int t) {

cout << "\nKonto ueberzogen .." << t << "DM\n";

kto->~Konto();}

Konto * kto = new Konto;

for (i = 0; i < 5; i++) {cout << "\nEingezahlt: \t" << ...;kto->Einzahlen(...);abh = kto->Abheben(...);

cout << ",\nabgehoben: \t" << abh; st = kto->KontoStand();cout << ",\tKontostand:\t"

<< st << (st < 0? " *": "");}

Programm

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Hier wurde dieAusnahme

offenbarausgelöst

Ausgabe

Eingezahlt: 16838,abgehoben: 5758, Kontostand: 11080Eingezahlt: 10113Konto ueberzogen beim Abheben von 35030 DMKonto aufgeloest

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Anmerkungen

Der Aufruf einer Methode, die eine Ausnahme auslöst, muß in einem Block stattfinden, der mit try eingeleitet wird, also:

try {...Methode oder Funktion,

die eine Ausnahme auslöst...

}

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Anmerkungen

Unmittelbar auf try folgt ein oder folgen mehrere catch zur Behandlung der Ausnahme:• catch ist parametrisiert:

Der formale Parameter wird beim Behandeln der Ausnahme durch einen aktuellen Parameter ersetzt, der von throw gesetzt wird.

• Analogie: – Funktionsvereinbarung:

Arbeit mit formalen Parametern

– Funktionsaufruf: Substitution durch aktuelle Parameter

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• Kontrollfluß bei der Aktivierung einer Ausnahme:• Aktivieren der Ausnahme mit throw <WurfGeschoß> • Suchen der passenden catch-Klausel• Ausführen des entsprechenden Blocks (mit Wurf-Geschoß als aktuellem Parameter)• Danach Verlassen der catch-Klausel und Weiterar-beit mit dem Block, der unmittelbar auf die catch-Klauseln folgt

• Insbesondere: Keine Rückkehr in den try-Block oder die aktivierende Prozedur

Anmerkungen

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Beispiel (Forts.)

• Verdacht auf Steuerbetrug, wenn ein zu hoher Betrag eingezahlt wird. --> Aktivierung einer Ausnahme.

• Jedoch Problem: Kann die Ausnahme nicht mit throw k aktivieren, da die beiden Situationen auf diese Art nicht voneinander getrennt werden können.

• Es gilt aber: Es können Instanzen beliebiger Klassen geworfen werden.

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Beispiel (Forts.)

• Definiere zwei Klassen• Ueberziehung• VerdachtSteuerbetrug

• Wirf entsprechende Ausnahmen• Behandle die Ausnahmen nach den Typen der geworfenen Argumente, also:• Ueberziehung könnte anders behandelt werden als VerdachtSteuerbetrug

– z. B.: bei Ueberziehung schließen wir das Konto

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noch eineganz

normaleKlasse

Modifiziertes Kontoclass Ueberziehung {

public:int wert;Ueberziehung(int j) {

wert = j;}

};

class VerdachtSteuerbetrug {public:

int wert;VerdachtSteuerbetrug(int z) {

wert = z; }};

eineganz

normaleKlasse

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hier werden die entsprechenden

Instanzen geworfen

Modifiziertes Konto (Forts.)

void Einzahlen(int k) {stand += k;if (k > 30000)

throw new VerdachtSteuerbetrug(k);}

int Abheben(int k) {stand -= k;if (stand < 0)

throw new Ueberziehung(k);return k;}

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Behandlung der Ausnahmen

catch(Ueberziehung * t) {cout << "\nKonto ueberzogen beim Abheben von " << t->wert << " DM\n";kto->~Konto();

}

catch (VerdachtSteuerbetrug * r) {cout << "\nZu hohe Einzahlung. Steuerbetrug? " << r->wert << endl;

}

Konto3.cpp Programm

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AusgabenZweite Einzahlung: 31340Eingezahlt: 17000,

Abgehoben: 16838, Kontostand: 162

Eingezahlt: 31340

Zu hohe Einzahlung. Steuerbetrug? 31340

--> Hier sind alle Ausnahmen behandelt <--

Zweite Einzahlung: 31340Eingezahlt: 17000,


Eingezahlt: 31340

Zu hohe Einzahlung. Steuerbetrug? 31340


Zweite Einzahlung: 3134Eingezahlt: 17000,


Eingezahlt: 3134

Konto ueberzogen beim Abheben von 5758 DM

Konto aufgeloest


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Passendes catch?

• Identifikation der passenden Behandlung?• throw T wird von catch (Klasse W) gefangen, falls gilt:

– T ist vom Typ W oder der Typ von T erbt von W– diese catch-Klausel ist die erste Klausel, auf die diese Bedingung paßt.

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Beispiel: Definitionen

class eins {};class zwei: public eins {};

class drei {public:

void wirfEins() {cout << "\nin wirfEins\n";throw new eins;}

void wirfZwei() { cout << "\nin wirfZwei\n";

throw new zwei;}

};

Instanzendieser Klassensollen geworfen

werden

hier wird geworfenhier wird geworfen

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Klasse zwei ist Spezialfall von Klasse eins

Benutzung

Ausnahme1

void main() {drei * d3 = new drei;try {

d3->wirfZwei();}

catch(eins *) {cout << "\nschmeiße eins\n";}

catch(zwei *) {cout << "\nschmeiße zwei\n";}

}

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void main() {drei * d3 = new drei;try {

d3->wirfZwei();}

catch(zwei *) {cout << "\nschmeiße zwei\n";}

catch(eins *) {cout << "\nschmeiße eins\n";}

}

Benutzung

Ausnahme1A

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Diskussion

Ausgabe:

Ausnahme1: in wirfZwei

schmeiße eins• Denn: catch(eins *) fängt die Ausnahme throw (new zwei) (Regel: erste Klausel, die paßt).

Ausnahme1A: in wirfZwei

schmeiße zwei

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class vier {public:

drei * three;vier() {

three = new drei; }

void wirf() {try{

three->wirfEins();}catch(eins *) {

cout << "\n\tgefangen!\n";throw new zwei;}

}};

Weiterwerfen:

Ausnahme3 Programm

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Was passiert?

• Ausgabe: in wirfEins

gefangen!

schmeiße zwei

• In der Klasse vier wird in der Methode wirf durch den Aufruf von three->wirfEins() eine Ausnahme vom Typ eins aktiviert.

• Die Ausnahme wird in der Methode wirf behandelt, indem eine Ausnahme von Typ zwei aktiviert wird, die in main behandelt wird.

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class vier {public:

drei * three;vier() {

three = new drei; }

void wirf() {try{

three->wirfEins();}catch(eins *) {


}};

Klasse vier: Wiederholung

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class vierExotisch {public:

drei * three;vierExotisch () {

three = new drei; }

void wirf() {try{

three->wirfEins();}catch(zwei *) {


}};

wirft Ausnahmevom Typ eins

Klasse vier: exotisch (?)

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Was passiert?

• Die Ausnahme vom Typ eins wird nicht in der Methode wirf, sondern in main behandelt.

• Klar: • Es ist kein passender Fänger in der Methode vorhanden.

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Für heute:

Ende

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