Dev Blog

assert і винятки ​

assert, static_assert та контекст ​

assert(condition) з <cassert> перевіряє внутрішню умову в конфігураціях, де не визначено NDEBUG. При хибі програма аварійно припиняє виконання з діагностикою. Це засіб пошуку порушень інваріантів, а не заміна перевірки користувацького вводу. У Release assert часто вимкнений.

Не пишіть assert(++count > 0): побічний ефект зникне разом із перевіркою. Операція повинна бути окремою, а assertion лише спостерігати стан. static_assert працює під час компіляції і перевіряє сталий вираз; введений з клавіатури індекс так перевірити не можна.

std::source_location з <source_location> дозволяє передати ім’я файла, рядок і функцію до журналу. Типовий параметр із current() зберігає місце виклику, а не просто один рядок усередині функції логування. std::stacktrace із <stacktrace> у C++23 може надати стек; деталі символізації залежать від збірки і доступних символів. Адреси та текст не є сталими між усіма запусками.

У перевіреному наборі MSVC заголовок <debugging> з C++26 відсутній. Тому std::breakpoint не використовується у виконуваних прикладах. Наявність схожого засобу налагодження IDE не означає підтримки стандартної бібліотечної функції.

Виняток як передавання відмови ​

Виняток (exception) передає інформацію про неможливість виконати операцію до відповідного обробника. throw value; створює ситуацію відмови, try обмежує код, а catch описує реакцію. Після throw звичайне виконання поточної функції не продовжується з наступного рядка.

Під час пошуку обробника виконується розкручування стека (stack unwinding): знищуються повністю створені автоматичні об’єкти покинутих областей. Саме тому RAII-власники пам’яті, файлів і блокувань важливі для правильного прибирання (рис. 6.5). Сирий pointer не звільнить ресурс автоматично лише через вихід із блока.

Рис. 6.5. Поширення винятку і знищення локальних об’єктів

Стандартні винятки успадковуються від std::exception. what() дає діагностичне повідомлення. std::invalid_argument доречний для недопустимого аргументу, std::out_of_range – для виходу за допустимий діапазон, std::runtime_error – для відмови під час виконання. Ієрархія дозволяє мати спеціальні і загальні обробники.

Рис. 6.6. Частина ієрархії стандартних винятків

Перехоплюйте за const std::exception&, щоб не копіювати і не зрізати похідну частину об’єкта. Конкретні catch ставлять перед загальними. catch (...) перехоплює будь-який C++-виняток, але не надає його типізованих даних. Не використовуйте порожній catch, який мовчки вдає успіх.

Приклад 2. Ділення з перевіркою ​

cpp
#include <print>
#include <iostream>
#include <stdexcept>
#include <cmath>

double divide(double a, double b)
{
    if (!std::isfinite(a) || !std::isfinite(b))
        throw std::invalid_argument("Finite operands required");
    if (b == 0) throw std::invalid_argument("Zero divisor");
    const double result = a / b;
    if (!std::isfinite(result))
        throw std::overflow_error("Result is not finite");
    return result;
}

int main()
{
    try
    {
        double a{}, b{};
        if (!(std::cin >> a >> b))
            throw std::invalid_argument("Two numbers required");
        std::println("{:.3f}", divide(a, b));
    }
    catch (const std::invalid_argument& error)
    {
        std::cerr << "Input: " << error.what() << '\n';
        return 1;
    }
    catch (const std::exception& error)
    {
        std::cerr << "Failure: " << error.what() << '\n';
        return 2;
    }
}

Введення 7 2 дає 3.500. 7 0 дає повідомлення Input: Zero divisor і код 1. Переповнення результату потрапляє до загального catch з кодом 2. Функція обчислення не друкує помилку сама: рішення про користувацький інтерфейс приймає main.

Зупинка на необробленому винятку

Рис. 6.7. Зупинка на необробленому винятку

Повторне кидання throw; усередині catch зберігає поточний виняток. Запис throw error; може створити копію зі статичним типом змінної і втратити похідну інформацію. Обробник, який лише додає контекст до журналу, може виконати throw; для вищого рівня.

У Exception Settings можна зупинятися в момент кидання C++-винятку, навіть якщо його пізніше перехоплять. Це допомагає бачити початковий стан. Наявність зупинки налагоджувача ще не означає, що програма не має catch.

Політика зупинки на C++-винятках

Рис. 6.8. Політика зупинки на C++-винятках