Лабораторная работа по C#. Работа с исключениями

Задача: Составить программу деления вещественных чисел. программа должна выполнять обработку исключений c использованием конструкции try … catch, и выдавать следующие сообщения о характере ошибки:

1. не введено число (с помощью оператора условия);
2. введено слишком длинное число (с помощью оператора условия);
3. деление на ноль;
4. ошибка преобразования.

Неопределенности задачи

В целом, условия задачи полностью понятны за исключением одного — кто решает, что введено слишком длинное число? Мы, как разработчики программы, можем самостоятельно ввести ограничение, а можем при решении задачи отталкиваться от пределов значение типа long и отлавливать исключение, используя стандартный тип исключения. Учитывая, что в задаче сказано «длинное», а не «большое» или «маленькое», то ориентироваться будем на первый вариант работы — сами обозначим в программе «максимальную длину числа».

Типы исключений, используемые в программе

В целом, программа будет отрабатывать четыре типа исключений:

• System.FormatException — исключение, возникающее в том случае, если строка не может быть преобразована в число
• System.DivideByZeroException — исключение, возникающее при попытке деления на ноль
• третье и четвертое исключение — возникающее, когда введено «длинное» число или число не введено, в принципе. Здесь мы можем как определить свои типы исключений, так и воспользоваться базовым классом Exception. Далее будут рассмотрены оба варианта.

Решение лабораторной работы

Использование базового класса Exception для обработки исключений

Ниже представлен код программы, в котором мы используем базовый тип исключений Exception для обработки исключений, когда введено слишком длинное число или число вовсе не введено:

using System;

namespace LabRab_3
{
    class Program
    {
        static double ParseString(string str)
        {
            byte maxLength = 20; //максимальная длина строки для преобразования. Соответствует значению типа long (-9223372036854775808)
            if ((str == null) || (str == string.Empty))
                throw new Exception("Не введено число");
            if (str.Length>maxLength)
                throw new Exception("Введено слишком длинное число");
            return double.Parse(str);
        }
        
        static void Main(string[] args)
        {
            try
            {
                Console.WriteLine("Введите первое число и нажмите Enter:");
                double first = ParseString(Console.ReadLine());
                Console.WriteLine("Введите второе число и нажмите Enter:");
                double second = ParseString(Console.ReadLine());
                Console.WriteLine(first / second);
            }
            catch (FormatException)
            {
                Console.WriteLine("ошибка преобразования");
            }
            catch (DivideByZeroException)
            {
                Console.WriteLine("деление на ноль");
            }
            catch (Exception ex)
            {
                Console.WriteLine(ex.Message);
            }
        }
    }
}

Здесь мы в методе ParseString обрабатываем полученную на входе (в параметрах) строку и, если обнаруживаем, что строка пустая или же, слишком длинная, то возбуждаем исключение типа Exception в тексте которого сообщаем, что собственно произошло. При этом, системное исключение типа FormatException будет возбуждено в момент, когда мы попытаемся получить из строки число, используя метод Parse(). Длина строки контролируется путем сравнения её с переменной maxLength.

В основной программе мы используем блок try...catch и фильтруем исключения. При этом, обратите внимание на порядок следования блоков catch — наиболее общий тип исключения (Exception) располагается в самом конце. Если попытаться перенести его выше, то программа просто не скомпилируется. Также, при получении исключения типа Exception нам необходимо обязательно «поймать» сам объект исключения ex, иначе мы не сможем вывести пользователю конкретный текст ошибки.

Результат работы программы без возникновения исключений:

Результат работы программы,  когда введено слишком длинное число:

Использование наследников Exception для обработки своих исключений

Второй вариант выполнения лабораторной работы немного длиннее, так как нам потребуется создать два новых класса-наследника для обработки исключений, но, при этом, программа становится более наглядной:

using System;

namespace LabRab_3
{
    class EmptyStringException : Exception
    {
        public EmptyStringException() : base()
        { }
    }

    class VeryLongNumberException : Exception
    {
        public VeryLongNumberException() : base()
        { }
    }

    class Program
    {
        static double ParseString(string str)
        {
            byte maxLength = 20; //максимальная длина строки для преобразования. Соответствует значению типа long (-9223372036854775808)
            if ((str == null) || (str == string.Empty))
                throw new EmptyStringException();//"Не введено число"
            if (str.Length>maxLength)
                throw new VeryLongNumberException();//"Введено слишком длинное число"
            return double.Parse(str);
        }
        
        static void Main(string[] args)
        {
            try
            {
                Console.WriteLine("Введите первое число и нажмите Enter:");
                double first = ParseString(Console.ReadLine());
                Console.WriteLine("Введите второе число и нажмите Enter:");
                double second = ParseString(Console.ReadLine());
                Console.WriteLine(first / second);
            }
            catch (FormatException)
            {
                Console.WriteLine("ошибка преобразования");
            }
            catch (DivideByZeroException)
            {
                Console.WriteLine("деление на ноль");
            }
            catch (EmptyStringException)
            {
                Console.WriteLine("Не введено число");
            }
            catch (VeryLongNumberException)
            {
                Console.WriteLine("Введено слишком длинное число");
            }
        }
    }
}

Здесь мы объявили своих наследников класса Exception — EmptyStringException и VeryLongNumberException, что позволило нам сделать программу немного удобнее в плане чтения, так как по блоку try...catch можно сразу отследить все четыре типа исключений и, при необходимости, их обработать.

Результат работы программы будет точно такой же, как и в первом случае.

Итого

Выполняя лабораторную работу мы научились обрабатывать исключения, а также создавать свои собственные типы исключений, возбуждать эти исключения и обрабатывать, используя блок try..catch.