Операторы безусловного перехода

В С# есть несколько операторов, изменяющих естественный порядок выполнения команд: оператор безусловного перехода goto, оператор выхода break, оператор перехода к следующей итерации цикла continue, оператор возврата из метода return и оператор генерации исключения throw.

Оператор безусловного перехода goto

Оператор безусловного перехода goto имеет формат:

goto <метка>;

В теле той же функции должна присутствовать ровно одна конструкция вида:

<метка>: <оператор>;

Оператор goto передает управление на помеченный меткой оператор. Рассмотрим пример использования оператора goto:

static void Main()

{

float x;

metka: Console.WriteLine("x="); //оператор, помеченный меткой

x = float.Parse(Console.ReadLine());

if (x!=0) Console.WriteLine("y({0})={1}", x, 1 / x );

else

{

Console.WriteLine("функция не определена");

goto metka;// передача управление метке

}

}

Следует учитывать, что использование оператора goto затрудняет чтение больших по объему программ, поэтому использовать метки нужно только в крайних случаях, например, в операторе switch.

Оператор выхода break

Оператор break используется внутри операторов ветвления и цикла для обеспечения перехода в точку программы, находящуюся непосредственно за оператором, внутри которого находится break.

Мы уже применяли оператор break для выхода из оператора switch, аналогичным образом он может применяться для выхода из других операторов.

Оператор перехода к следующей итерации цикла continue

Оператор перехода к следующей итерации цикла continue пропускает все операторы, оставшиеся до конца тела цикла, и передает управление на начало следующей итерации (повторение тела цикла). Рассмотрим оператор continue на примере.

static void Main()

{

Console.WriteLine("n=");

int n = int.Parse(Console.ReadLine());

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

{

if (i % 2 == 0) continue;

Console.Write(" " + i);

}

}

Замечание. Операторы return и throw будут рассмотрены позже.

Обработка исключений

Язык С#, как и многие другие объектно-ориентированные языки, реагирует на ошибки и ненормальные ситуации с помощью механизма обработки исключений. Исключение - это объект, генерирующий информацию о «необычном программном происшествии». При этом важно проводить различие между ошибкой в программе, ошибочной ситуацией и исключительной ситуаций.

Ошибка в программе допускается программистом при ее разработке. Например, вместо операции сравнения (==) используется операция присваивания (=). Программист должен исправить подобные ошибки до передачи кода программы заказчику. Использование механизма обработки исключений не является защитой от ошибок в программе.

Ошибочная ситуация вызвана действиями пользователя. Например, пользователь вместо числа ввел строку. Такая ошибка способна вызывать исключение. Программист должен предвидеть ошибочные ситуации и предотвращать их с помощью операторов, проверяющих допустимость поступающих данных.

Даже если программист исправил все свои ошибки в программе, предвидел все ошибочные ситуации, он все равно может столкнуться с непредсказуемыми и неотвратимыми проблемами - исключительными ситуациями. Например, нехваткой доступной памяти или попыткой открыть несуществующий файл. Исключительные ситуации программист предвидеть не может, но он может отреагировать на них так, что они не приведут к краху программы.

Для обработки ошибочных и исключительных ситуаций в С# используется специальная подсистема обработки исключений. Преимущество данной подсистемы состоит в автоматизации создания большей части кода по обработке исключений. Раньше этот код приходилось вводить в программу "вручную". Кроме этого обработчик исключений способен распознавать и выдавать информацию о таких стандартных исключениях, как деление на нуль или попадание вне диапазона определения индекса.

Оператор try

В С# исключения представляются классами. Все классы исключений порождены от встроенного класса исключений Exception, который определен в пространстве имен System.

Управление обработкой исключений основывается на использовании оператора try. Синтаксис оператора:

try // контролируемый блок

{

…

}

catch //один или несколько блоков обработки исключений

{

…

}

finally //блок завершения

{

…

}

Программные инструкции, которые нужно проконтролировать на предмет исключений, помещаются в блок try. Если исключение возникает в этом блоке, оно дает знать о себе выбросом определенного рода информации. Выброшенная информация может быть перехвачена и обработана соответствующим образом с помощью блока catch. Любой код, который должен быть обязательно выполнен при выходе из блока try, помещается в блок finally. Рассмотрим пример, демонстрирующий, как отследить и перехватить исключение.

static void Main()

{

int x = int.Parse(Console.ReadLine());

int y =1 / x;

Console.WriteLine(y);

}

Перечислим, какие исключительные ситуации могут возникнуть:

3. пользователь может ввести нечисловое значение

4. если ввести значение 0, то произойдет деление на 0.

Создайте указанные исключительные ситуации и посмотрите, как отреагирует на них система.

Задание. Переменные x и y объявлены целочисленными. Объясните, что будет выведено на экран, если замените их тип на double и ввести с клавиатуры значение х равное 0, и почему.

Теперь попробуем обработать эти ситуации. Для этого изменим код следующим образом.

static void Main()

{

try

{

int x = int.Parse(Console.ReadLine());

int y =1 / x;

Console.WriteLine("y={0}", y);

Console.WriteLine("блок try выполнилсь успешно");

}

catch // *

{

Console.WriteLine("возникла какая-то ошибка");

}

Console.WriteLine("конец программы");

}

Рассмотрим, как обрабатываются исключения в данном примере. Когда возникает исключение, выполнение программы останавливается и управление передается блоку catch. Этот блок никогда не возвращает управление в то место программы, где возникло исключение. Поэтому команды из блока try, расположенные ниже строки, в которой возникло исключение, никогда не будут выполнены. Блок catch обрабатывает исключение, и выполнение программы продолжается с оператора, следующего за этим блоком.

В нашем случае при вводе нечислового значения или 0 будет выведено сообщение «возникла ошибка», а затем сообщение «конец программы».

Обработчик исключений позволяет не только отловить ошибку, но и вывести полную информацию о ней. Для демонстрации сказанного заменим блок catch следующим фрагментом.

catch (Exception error)

{

Console.WriteLine("Возникла ошибка {0}", error);

}

Теперь, если возникнет исключительная ситуация, «выброшенная» информация будет записана в идентификатор error. Данную информацию можно просмотреть с помощью метода WriteLine. Такое сообщение очень полное и будет полезно только разработчику на этапе отладки проекта.

Для пользователя на этапе эксплуатации приложения достаточно более краткой информации о типе ошибке. С этой целью в С# выделены стандартные классы исключений, такие как DivideByZeroException, FormatException. Внесем изменения в программу.

static void Main()

{

try

{

int x = int.Parse(Console.ReadLine()); // 1 ситуация

int y =1 / x; // 2 ситуация

Console.WriteLine("y={0}", y);

Console.WriteLine("блок try выполнилсь успешно");

}

catch(FormatException) // обработка 1 ситуации

{

Console.WriteLine("Ошибка: введено нечисловое значение!");

}

catch (DivideByZeroException) // обработка 2 ситуации

{

Console.WriteLine("Ошибка: деление на 0!");

}

Console.WriteLine("конец программы");

}

В данном примере обрабатывается каждая ситуация в отдельности, при этом пользователю сообщается лишь минимальная информация об ошибке. В следующей таблице содержится описание наиболее часто используемых обработчиков стандартных исключений.

Имя	Описание
ArithmeticException	Ошибка в арифметических операциях или преобразованиях
ArrayTypeMismatchException	Попытка сохранения в массиве элемента несовместимого типа
DivideByZeroException	Попытка деления на ноль
FormatException	Попытка передать в метод аргумент неверного формата
IndexOutOfRangeException	Индекс массива выходит за границу диапазона
InvalidCastException	Ошибка преобразования типа
OutOfMemoryException	Недостаточно памяти для нового объекта
OverflowException	Перевыполнение при выполнении арифметических операций
StackOverflowException	Переполнение стека

Одно из основных достоинств обработки исключений состоит в том, что она позволяет программе отреагировать на ошибку и продолжить выполнение. Рассмотрим программу, которая строит таблицу значений для функции вида .

static void Main()

{

Console.WriteLine("a=");

int a = int.Parse( Console.ReadLine());

Console.WriteLine("b=");

int b = int.Parse(Console.ReadLine());

for (int i = a; i <= b; ++i)

{

try

{

Console.WriteLine("y({0})={1}", i, 100 / (i * i - 1));

}

catch (DivideByZeroException)

{

Console.WriteLine("y({0})=Деление на 0", i);

}

}

}

Если встречается деление на нуль, генерируется исключение типа DivideByZeroException. В программе это исключение обрабатывается выдачей сообщения об ошибке, после чего выполнение программы продолжается. При этом попытка разделить на нуль не вызывает внезапную динамическую ошибку (т.к. блок обработки прерываний помещен внутрь цикла for). Вместо этого исключение позволяет красиво выйти из ошибочной ситуации и продолжить выполнение программы.