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C++ 程序语言设计

C++ 程序语言设计. Chapter 15: 异常处理. 意外情况的处理. 打开一个不可用的文件 请求过多内存 遭遇不能容忍的值 除数为零 ……. 示例. 计算两个数的调和平均数 两个数字倒数的平均值的倒数 2.0 * x * y / (x + y) 如果 y 是 x 的负值，则上述公式将导致被零除. 方法一. 调用 abort() 函数 原型位于 cstdlib 中 典型实现是向标准错误流（ cerr ）发送消息，然后直接终止程序 参看代码： error1.cpp 为避免异常终止，应在调用之前检查 x 、 y 的值

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C++ 程序语言设计

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  1. C++程序语言设计 Chapter 15: 异常处理

  2. 意外情况的处理 • 打开一个不可用的文件 • 请求过多内存 • 遭遇不能容忍的值 • 除数为零 • ……

  3. 示例 • 计算两个数的调和平均数 • 两个数字倒数的平均值的倒数 • 2.0 * x * y / (x + y) • 如果y是x的负值，则上述公式将导致被零除

  4. 方法一 • 调用abort()函数 • 原型位于cstdlib中 • 典型实现是向标准错误流（cerr）发送消息，然后直接终止程序 • 参看代码：error1.cpp • 为避免异常终止，应在调用之前检查x、y的值 • 依靠程序员来执行这种检查是不安全的

  5. 方法二 • 用函数的返回值来指出问题 • 使用指针参数或引用参数来将值返回给调用程序，并指出成功还是失败 • 参看代码：error2.cpp • 避免了错误输入导致的恶果，使用户可以继续输入

  6. 异常机制 • C++异常机制是对程序运行过程中发生的异常情况的一种响应。 • 对异常的处理由三个组成部分： • 引发异常 • 捕获有处理程序的异常 • 使用try块

  7. 引发异常 • throw语句 • 命令程序跳到另一条语句 • 表示引发异常，紧随其后的值指出了异常的特征

  8. 捕获有异常处理程序的异常 • catch关键字表示捕获异常 • 以catch开头，随后是位于括号中的类型声明，指出异常处理器要响应的异常类型，然后是花括号括起来的代码块，指出要采取的措施

  9. 使用try块 • try块标识其中特定的异常可能被激活的代码块 • 后面跟一个或多个catch块 • 关键字try后面是一个由花括号括起的代码块，表明需要注意这些代码引起的异常。 • 参看代码：error3.cpp

  10. 异常的多功能性 • try块使得能够选择检查哪些代码的异常，而处理程序使得能制定采取何种措施。 • 可以异常规范来限定函数定义，指出函数将引发哪些类型的异常 • catch块可以处理多个异常源

  11. 异常规范 • 异常规范由关键字throw和紧随其后的异常类型列表组成，异常类型被括在括号中，并用逗号隔开。 double hmean (double a, double b) throw (const char *) • 首先，它告诉编译器，该函数引发了哪些类型的异常 • 其次，提醒阅读该原型的人，该函数引发异常，应提供try块和处理程序 • 如果异常规范中的括号为空，表明该函数不会引发异常。

  12. 示例 • 参看代码：error4.cpp • 增加计算两个数的几何平均数，即乘积的平方根 • 参数为负数，可能引发异常

  13. 堆栈解退 • 假设try块没有直接调用引发异常的函数，而是调用对引发异常的函数进行调用的函数，如果函数因为出现异常而终止，则程序释放堆栈中的内存，且不会在释放堆栈的第一个返回地址后停止，而是继续释放，直到找到一个位于try块中的返回地址，随后控制权将转到块尾的异常处理程序。 • 处理try块和throw之间整个函数调用序列放在堆栈中的对象。

  14. 异常和类 • 使用异常的通常做法是，将异常作为对象来引发，并通过引用来捕获。 • 当异常为类时，则将异常类型定义为嵌套类，这样不仅可以指出异常源，而且有助于防止名称冲突。

  15. 异常和继承 • 继承和异常交互的方式有两种： • 如果类以公有的方式嵌套了异常类，则派生类将继承这些异常类 • 可以从现有的异常类派生出新的异常类

  16. Exception类 • exception头文件定义了exception类，可以作为其他异常类的基类。 • 其中有一个名为what()的虚拟成员函数，返回一个字符串，随实现而定。 • new引发bad_alloc异常，头文件new包含了bad_alloc类的声明，它是从exception类公有派生而来的 • 参看代码：newexcp.cpp

  17. 异常的缺点 • 增加程序代码 • 降低运行速度 • 编译器的支持并没有完全成熟 • 学习的复杂性较高

  18. XML概述 • 基本概念 XML(eXtensible Markup Language)是Web上的一种表示结构化信息的标准文本格式。 - SGML(Standard Generalized Markup Language)的一个子集，具备SGML的核心特征：可扩展性，结构化，有效性。 - 具备HTML的简单性 - 使内容与表现分离 - 提供了一种方案，但不是最终解决方案，没有通用的XML浏览器

  19. XML基本语法 XML文件的基本构成单元是实体(Entity)，包括解析的和未解析的(原始文本) <?xml version=“1.0” encoding=“utf-8” ?> 处理指令 <! DOCTYPE students SYSTEM “students.dtd”> 文件类型声明 <! ENTITY apos “&#39;”> 实体引用 <students> 标记 <!-- comment goes here --> 注释 … … <! [CDATA[ CDATA片段 <tag/> ]]> </students>

  20. XML的数据模型 • 一种schema技术，描述XML文件的信息结构，建立文件内容的约束，用于有效性验证，具体包括： - 定义元素及其排列和嵌套顺序 - 定义元素的数据类型 • 数据模型定义方法 - DTD（Document Type Definition） - XML Schema

  21. DTD和XML Schema • DTD最初用于SGML，有特定语法，简洁紧凑，得到广泛支持，支持简单的数据类型描述（字符串）。 • XML Schema使用XML词表，易于理解，对数据精确描述，支持丰富的数据类型描述，且允许扩展，是W3C的一个草案，IE5支持其一个子集。 XML Schema示例： <ElementType name = “name” content=“textOnly” dt:type = “char”/> <ElementType name=“student” model=“closed” content=“eltOnly” order=“seq”> </ElementType>

  22. XML的格式化 • 对XML文件内容进行样式格式化以用于显示 - CSS（Cascading Style Sheets）层叠样式表 用于格式化HTML，仅用于固定内容的XML文件的简单样式化。可与DOM/脚本语言结合使用，目前主要使用CSS1，CSS2没有得到主流浏览器的支持。 - XSL（eXtensible Style Language）扩展样式语言 基于DSSSL（文件样式语义和规范语言），包括： - XSLT（XSL Transformation）XSL转换 - XSLFO（XSL Formatting Objects）XSL格式化对象 W3C草案，将可能取代CSS。

  23. XSLT • 对XML进行格式转换，是W3C的推荐组件 - 采用模板，模式；是一种小型查询语言 - IE5支持XSLT（也支持部分CSS1） XSLT示例： <xsl:template match = “/”> <xsl:apply-templates select = “name”/> </xsl:template> <xsl:template match = “name”> <h2><xsl:value-of/></h2> </xsl:template>

  24. XML的处理(1) 解析和验证 - 第一种分类 - 标准解析器，检查文件是否结构良好 - 验证解析器，检查文件是否符合数据模型 - 第二种分类 - 生成解析树的解析器 - 将文件作为平面结构的解析器

  25. XML的处理(2) • XML文件的处理过程 PROCESSING AGENT XML PARSER XML DOC Display Device PARSER TREE DTD STYLE SHEET RENDERING AGENT

  26. XML的处理(3) • 典型的解析树 Document Version DocType Entity Element Comment Element Text

  27. XML的处理(4) DOM（Document Object Model）文件对象模型 提供一种访问和操纵XML的方法。使用解析树可以访问树中节点。 W3C DOM包含三个层次：level0 ~ level3 SAX（Simple API for XML）使用流方式来处理XML，是一个XML解析器接口，采用回调技术。灵活高效易于掌握。绝大多数SAX编程使用java。目前是1.0版本

  28. XML的处理(5) W3C DOM的三个级别: - level 0：重申了JavaScript的语法，用于操纵HTML。 - level 1：允许访问XML文件的所有部分，不允许访问DTD或与文件关联的样式表。 - level 2：允许对DTD、样式表和名字空间的访问，正在研究的模型。 一个简单示例: var comment = myDoc.createComment(“comment”); var rootEl = myDoc.documentElement dummy = rootEl.appendChild(comment);

  29. XML的处理(6) XML脚本 为开发由XML数据驱动的基于Web的交互应用提供了便捷的方法。能存取XML文件的逻辑结构。 脚本语言与网页内容紧密相连，可以直接存取网页的任何部分。 可使用的脚本语言： - JavaScript - VBScript - Perl等

  30. 使用XML操作数据 对XML文件内容的查询，返回文件信息的一种方法 DSO（Data Source Object）数据源对象，小型数据库的客户端对象，一系列的ActiveX对象 XQL（XML Query Language）是一种对XML文件进行查询的方法。从被搜索文件中获得一个封装在<xql:result>元素中的接点集。

  31. 在数据库管理系统中使用XML 当前XML在数据库管理方面的用途 - 备份和归档数据 - 作为不同数据库之间的交换数据的方式 - 用于显示 - 本身作为数据存储方式 - 数据库表格不能很好适应要求 - 数据库字段必须是定长的 - 对搜索速度、数据类型要求不高 - 小型可伸缩数据库

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