};
3. Еще один небольшой вспомогательный класс называется
scientific_type
. Поскольку это шаблон класса, он может оборачивать любой тип, который будет представлять собой переменную-член. По сути, он ничего не делает.
template
struct scientific_type {
T value;
explicit scientific_type(T val) : value{val} {}
};
4. Можно определить собственные настройки форматирования для любого типа, который ранее был обернут в
scientific_type
, поскольку в случае перегрузки оператора потока >>
потоковая библиотека будет выполнять совершенно другой код при выводе подобных типов. Таким образом, можно выводить научные значения в научном представлении с плавающей точкой, в верхнем регистре и явным префиксом +
, если они имеют положительные значения. Кроме того, мы используем наш класс format_guard
, чтобы очистить все настройки при выходе из функции:
template
ostream& operator<<(ostream &os, const scientific_type&w) {
format_guard _;
os << scientific << uppercase << showpos;
return os << w.value;
}
5. В функции
main
сначала поработаем с классом format_guard
. Откроем новую область видимости, получим экземпляр класса, а затем применим некоторые флаги форматирования к потоку вывода std::cout
:
int main()
{
{
format_guard _;
cout << hex << scientific << showbase << uppercase;
cout << "Numbers with special formatting:\n";
cout << 0x123abc << '\n';
cout << 0.123456789 << '\n';
}
6. После того как выведем некоторые числа с помощью флагов форматирования, покинем область видимости. В результате деструктор класса
format_guard
сбросит настройки форматирования. Чтобы это протестировать, выведем точно такие же числа снова. Они должны выглядеть по-другому:
cout << "Same numbers, but normal formatting again:\n";
cout << 0x123abc << '\n';
cout << 0.123456789 << '\n';
7. Теперь воспользуемся классом
scientific_type
. Выведем на экран три числа с плавающей точкой в ряд. Второе число обернем в класс scientific_type
.Соответственно, оно будет выведено с применением нашего особенного стиля форматирования, а числа, стоящие перед ним и после него, будут иметь форматирование по умолчанию. В то же время мы избежим появления ненужных символов.
cout << "Mixed formatting: "
<< 123.0 << " "
<< scientific_type{123.0} << " "
<< 123.456 << '\n';
}
8. Компиляция и запуск программы дадут следующий результат. Первые два числа будут выведены с конкретным форматированием. Следующие два будут иметь форматирование по умолчанию — это показывает, что наш класс
format_guard
работает хорошо. Три числа в последних строках также выглядят соответственно нашим ожиданиям. Число, которое стоит посередине, имеет форматирование класса scientific_type
, остальные же имеют форматирование по умолчанию:
$ ./pretty_print_on_the_fly
Numbers with special formatting:
0X123ABC
1.234568E-01
Same numbers, but normal formatting again:
1194684
0.123457
Mixed formatting: 123 +1.230000E+02 123.456
Перехватываем читабельные исключения для ошибок потока std::iostream
Ни в одном из примеров, показанных в данной главе, мы не использовали для обнаружения ошибок исключения. Несмотря на такую возможность, можно работать с объектами потоков без исключений — это очень удобно. Если мы попробуем преобразовать десять значений, но где-то в середине будет сгенерирована ошибка, то весь объект потока войдет в ошибочное состояние и перестанет работать. Таким образом, мы не столкнемся с ситуацией, когда преобразуем переменные с ошибочным смещением в потоке. Мы можем выполнять условные преобразования, например, так:
if (cin >> foo >> bar >> ...)
. В случае сбоя этой конструкции мы его обработаем. Использование конструкции try {...} catch...
при преобразовании объектов не кажется очень полезным.Фактически библиотека для работы с потоками ввода/вывода в C++ существовала уже в те времена, когда язык C++ еще не работал с исключениями. Поддержка исключений была добавлена позже, это объясняет отсутствие их первоклассной поддержки в потоковой библиотеке.
Применение исключений для потоковой библиотеки возможно при конфигурации каждого отдельного объекта потока таким образом, чтобы он генерировал исключение в тот момент, когда входит в ошибочное состояние. К сожалению, пояснения к ошибкам, лежащие в объектах исключений, которые мы будем отлавливать, не стандартизированы. Это приводит к появлению не очень информативных сообщений об ошибках, их мы рассмотрим в данном разделе. Если вы действительно хотите использовать исключения для объектов потока, то можете дополнительно опросить библиотеку языка C для состояния ошибок файловой системы, чтобы получить добавочную информацию.
В данном разделе мы напишем программу, которая может генерировать множество разных сбоев, обработаем их с помощью исключений и увидим, как получить более подробное описание этих ошибок.
Как это делается
В этом примере мы реализуем программу, которая открывает файл (тут может быть сгенерирован сбой), а затем считаем оттуда целое число (здесь тоже возможен сбой). Сделаем это с помощью активизированных исключений, а затем увидим, как их обработать.
1. Сначала включим некоторые заголовочные файлы и объявим об использовании пространства имен
std
:
#include
#include
#include
#include
using namespace std;
2. Для использования объектов потока вместе с исключениями нужно их активизировать. Чтобы объект файлового потока генерировал исключение в том случае, если нужный файл не существует или при преобразовании возникли ошибки, следует установить значения некоторых битов, указывающих на сбой, в маске исключения. Если мы затем сделаем нечто вызывающее сбой, это сгенерирует исключение. Активизируя
failbit
и badbit
, мы включаем генерацию исключений для ошибок файловой системы и преобразования:
int main()
{
ifstream f;
f.exceptions(f.failbit | f.badbit);
3. Теперь можно открыть блок
try
и обратиться к файлу. Если последний был открыт успешно, то попробуем считать из него целое число. При успешном выполнении обоих шагов выведем целое число:
try {
f.open("non_existant.txt");
int i;
f >> i;
cout << "integer has value: " << i << '\n';
}
4. Если хотя бы в одной из этих ситуаций возникнет ошибка, то будет сгенерирован экземпляр
std::ios_base::failure
. Данный объект имеет функцию-член what()
, которая должна объяснить, что вызвало генерацию исключения. К сожалению, это сообщение не стандартизировано и не слишком информативно. Однако мы можем хотя бы определить, это проблема с файловой системой (например, файл не существует) или же ошибка преобразования. Глобальная переменная errno
существовала с момента создания C++, и она получает значение ошибки, которое мы сейчас можем получить. Функция strerror
преобразует номер ошибки в строку, понятную для человека. Если код равен 0
, то значит, у нас возникла не ошибка файловой системы.