Kivétel

A Wikipédiából, a szabad lexikonból.

Ezen szócikk összedolgozandó a(z) kivételkezelés szócikkel, azután az egyik lap törlendő.

A kivételkezelés egy mechanizmus, melynek célja a program futását szándékosan vagy nem szándékolt módon megszakító esemény (hiba) vagy utasítás kezelése. Az eseményt magát kivételnek hívjuk. A hagyományos, szekvenciális és struktúrált programozási kereteken túlmutató hibakezelésre, valamint magasabb szintű hibadetekcióra, esetleg korrigálásra használható.

Tartalomjegyzék 1 Bővebben - mi is ez ? 2 Története 3 Működése 4 Típusai 5 Használata

[szerkesztés] Bővebben - mi is ez ?

A normál hibakezelés általában körülményes, sok változó beiktatását és figyelését, valamint rengeteg feltételes utasítást igényel. Ezen túl nem is alkalmas arra, hogy például az operációs rendszer, vagy a processzor által küldött különféle jelzéseket, figyelmeztetőket elfogja.

A hagyományos hibakezelés esetén az utasítások végrehajtása jól követhető nyomvonalakon halad végig, jó esetben ugrások (például mint GOTO) nélkül.

Azonban ha az adott problémát nem kezeljük le, akkor a program defektje kárt okozhat a rendszerben: az alkalmazás leáll, vagy rossz esetben adatsérülés lesz az eredmény.

A megszakítás elvű kivételkezeléses rendszerben a hibákat könnyebb elfogni, valamint a nyelvek általában egy beépített eljárással kezelik a hibákat, ha mi nem tettük volna meg.

Ezért a kivételek használata és az ezekkel való munka mindenképpen egy magasabb szintű, felügyelt hibakezelést tesz lehetővé.

[szerkesztés] Története

A központosított hibakezelés igénye már régóta megmutatkozott a programozásban. Nem véletlen, hogy már a PRIMO, HT-1080Z és hasonló kaliberű számítógépek is támogatták ezt, az

 ON ERROR GOTO

utasítással, amely hiba esetén a megfelelő kezelőrutinra adta a vezérlést.

Később, az Enterprise számítógépekben már valódi kivételkezeléssel találkozhattunk.

A PC-s világban már a DOS-os időszakban feltűntek az kivételkezelést alkalmazó nyelvek, mint a Pascal, a C, stb.

Később ez a tendencia átterjedt a script-szerű nyelvekre is (pedig érdekes módon pont az interpretált kódoknál könnyebb a magasszintű hibakezelés megvalósítása).

Így manapság szinte mindegyik komolyabb programozási nyelv alkalmazza a kivételeket ilyen-olyan formában.

[szerkesztés] Működése

Az operációs rendszer által kezelt szoftveres megszakítások felhasználása révén a különféle programnyelvek lehetőséget nyújtanak olyan blokkok beiktatására, amik a hibaesemények bekövetkeztekor reagálni tudnak.

A hibaeseményt (pl. rossz helyről olvasunk a memóriában) a processzor (illetve az operációs rendszer) érzékeli, majd szoftveres megszakítással él. A megszakításkezelő a megfelelő alkalmazás hibakezelőjére adja a vezérlést.

Ez az eljárás a veremben, vagy más adatközegben felkutatja a legközelebbi hibakezelő blokkot és oda ugrik. Ha nincs ilyen, akkor az alapértelmezett hibakezelőt használja.

[szerkesztés] Típusai

Általában két fő típusuk ismeretes:

• Operációs rendszerszintű kivételek: pl. memória elfogyása, rendszererőforrás problémák, fájlhibák, 0-val osztás, stb.
• Nyelvi szintű kivételek: általános kivételek, jelzések, eseményjelzők, kódblokk megszakítások, erőforrás felszabadító szakaszok.

Az objektumorientált programnyelvek általában objektumokba burkolják a kivételek, így lehetőséget biztosítanak arra, hogy azokat leszármaztassuk és saját elemekkel bővítsük őket, olyan plusz információk hordozására bírva ezeket, amelyekkel a szülő elemek nem rendelkeztek.

[szerkesztés] Használata

A nyelvi megjelenésük roppant egyszerű. Általában 3 szakaszban definiálhatóak és mindháromnak meghatározott szerepe van. E szakaszokból az kettőt párosítva kell használni: az elsőt, és második vagy harmadik elem közül opcionálisan választhatunk, az elérni kívánt hatás szerint.

1.) A védett (próbára tett) kódszakasz:

 try:
   {blokk}

Ebbe a szakaszba helyezzük el azokat az utasításokat, amelyekben hibát "várunk". Tulajdonképpen kipróbáljuk, hogy történik-e hiba. Ha nem, akkor a blokkban szereplő utasítások lefutnak, majd a következő utasításhalmazhoz kerülünk.

2.) A hibakezelő szakasz:

 except:
   {blokk}

vagy

 catch:
   {blokk}

Ezen blokkokba kerül a végrehajtás, ha valamilyen hiba fordult elő. Általában a programnyelvek támogatják a kivételtípusok szerinti szelekciót, vagy a kivételekből információk kinyerését. E kódszakaszba tehetünk minden kezelőt, vagy reagáló elemet, amit a hiba kiküszöbölése, vagy észlelése miatt be akarunk vetni.

3.) A lezáró (erőforráskezelő) szakasz:

 finally:
   {blokk}

E kódblokk tartalmaz minden olyan kritikus utasítást, aminek mindenképpen le kell futni - még kivétel bekövetkezte esetén is ! Vagyis ide teendő minden erőforráskezelő rutin - általában az összes felszabadító, elengedő szekvenciát ide érdemes halmozni, ami kapcsolatban lehet a védendő kódszakasszal.

Példa a használatra:

 try:
   <fájl megnyitása>
   try:
     <olvasás a fájlból>
   finally:
     <fájl lezárása>
 except:
   <hibaüzenet küldése - nem sikerült a fájl tartalmát kinyerni>

Itt jól látható, hogy ágyazható egymásba két kivételkezelő - az egyik a hibák elfogásáért, a másikuk a fájl lezárásáért felelős.

Fontos: általában a finally tagoknak magasabb a prioritásuk, így rájuk kerül előbb a vezérlés.

4.) Kivételek előidézése:

A kivételeket nem csak elfogni, de előidézni is lehet. Ezzel nagyon kényelmessé tudjuk tenni a programozás, ugyanis mivel blokkmegszakító hatásuk van, így nem kell feltételes végrehajtási sorok tucatját tenni a kódunkba - elég egyetlen kivétel dobása ehelyett.

Így egyes kódszakaszok eseményvezérlésére is használhatjuk.

Használatuk általában:

 raise {típus}

vagy

 throw {típus}

esetleg egy kivétel objektum gyártása segítségével lehetséges.

Fontos: egyes programnyelveknél a kivétel helyett jobb más megoldást találni, mivel lassabb a működésük. Különösen a teljesítményigényes szakaszoknál próbáljuk kerülni őket !