Герберт Шилдт - C# 4.0: полное руководство

В C# имеется специальное средство, связанное с генерированием исключений, возникающих при переполнении в арифметических вычислениях. Как вам должно быть уже известно, результаты некоторых видов арифметических вычислений могут превышать диапазон представления чисел для типа данных, используемого в вычислении. В этом случае происходит так называемое переполнение. Рассмотрим в качестве примера следующий фрагмент кода.

byte a, b, result;

а = 127;

b = 127;

result = (byte)(а * b);

В этом коде произведение значений переменных а и b превышает диапазон представления чисел для типа byte. Следовательно, результат вычисления данного выражения приводит к переполнению для типа данных, сохраняемого в переменной result.

В C# допускается указывать, будет ли в коде сгенерировано исключение при переполнении, с помощью ключевых слов checkedи unchecked. Так, если требуется указать, что выражение будет проверяться на переполнение, следует использовать ключевое слово checked, а если требуется проигнорировать переполнение — ключевое слово unchecked. В последнем случае результат усекается, чтобы не выйти за пределы диапазона представления чисел для целевого типа выражения.

У ключевого слова checkedимеются две общие формы. В одной форме проверяется конкретное выражение, и поэтому она называется операторной. А в другой форме проверяется блок операторов, и поэтому она называется блочной. Ниже приведены обе формы:

checked ( выражение)

checked {

// проверяемые операторы

}

где выражение обозначает проверяемое выражение. Если вычисление проверяемого выражения приводит к переполнению, то генерируется исключение OverflowException.

У ключевого слова uncheckedтакже имеются две общие формы. В первой, операторной форме переполнение игнорируется при вычислении конкретного выражения. А во второй, блочной форме оно игнорируется при выполнении блока операторов:

unchecked ( выражение)

unchecked {

// операторы, для которых переполнение игнорируется

}

где выражение обозначает конкретное выражение, при вычислении которого переполнение игнорируется. Если же в непроверяемом выражении происходит переполнение, то результат его вычисления усекается.

Ниже приведен пример программы, в котором демонстрируется применение ключевых слов checkedи unchecked.

// Продемонстрировать применение ключевых слов checked и unchecked.

using System;

class CheckedDemo {

static void Main() {

byte a, b;

byte result;

a = 127;

b = 127;

try {

result = unchecked((byte) (a * b));

Console.WriteLine("Непроверенный на переполнение результат: " + result);

result = checked((byte)(a * b)); // эта операция приводит к

// исключительной ситуации

Console.WriteLine("Проверенный на переполнение результат: " + result);

//не подлежит выполнению

}

catch (OverflowException exc) {

Console.WriteLine(exc);

}

}

}

При выполнении этой программы получается следующий результат.

Непроверенный на переполнение результат: 1

System.OverflowException: Переполнение в результате выполнения арифметической операции.

в CheckedDemo.Main() в <���имя_файла >:строка 20

Как видите, результат вычисления непроверяемого выражения был усечен. А вычисление проверяемого выражения привело к исключительной ситуации.

В представленном выше примере программы было продемонстрировано применение ключевых слов checkedи uncheckedв одном выражении. А в следующем примере программы показывается, каким образом проверяется и не проверяется на переполнение целый блок операторов.

// Продемонстрировать применение ключевых слов checked

// и unchecked в блоке операторов.

using System;

class CheckedBlocks {

static void Main() {

byte a, b;

byte result;

a = 127;

b = 127;

try {

unchecked {

a = 127;

b = 127;

result = unchecked((byte)(a * b));

Console.WriteLine("Непроверенный на переполнение результат: " + result);

a = 125;

b = 5;

result = unchecked((byte)(a * b));

Console.WriteLine("Непроверенный на переполнение результат: " + result);

}

checked {

a = 2;

b = 7;

result = checked((byte)(a * b)); // верно

Console.WriteLine("Проверенный на переполнение результат: " + result);

a = 127;

b = 127;

result = checked((byte)(a * b)); // эта операция приводит к

// исключительной ситуации

Console.WriteLine("Проверенный на переполнение результат: " + result);

//не подлежит выполнению

}

}

catch (OverflowException exc) {

Console.WriteLine(exc);

}

}

}

Результат выполнения этой программы приведен ниже.

Непроверенный на переполнение результат: 1

Непроверенный на переполнение результат: 113

Проверенный на переполнение результат: 14

System.OverflowException: Переполнение в результате выполнения арифметической операции.

в CheckedDemo.Main() в <���имя_файла >:строка 41

Как видите, результаты выполнения непроверяемого на переполнение блока операторов были усечены. Когда же в проверяемом блоке операторов произошло переполнение, то возникла исключительная ситуация.

Потребность в применении ключевого слова checkedили uncheckedможет возникнуть, в частности, потому, что по умолчанию проверяемое или непроверяемое состояние переполнения определяется путем установки соответствующего параметра компилятора и настройки самой среды выполнения. Поэтому в некоторых программах состояние переполнения лучше проверять явным образом.

В примерах программ, приводившихся в предыдущих главах, уже применялись отдельные части системы ввода-вывода в С#, например метод Console.WriteLine(), но делалось это без каких-либо формальных пояснений. Система ввода-вывода основана в C# на иерархии классов, поэтому ее функции и особенности нельзя было представлять до тех пор, пока не были рассмотрены классы, наследование и исключения. А теперь настал черед и для ввода-вывода. В C# применяется система ввода-вывода и классы, определенные в среде .NET Framework, и поэтому рассмотрение ввода-вывода в этом языке относится ко всей системе ввода-вывода среды .NET в целом.