Тема 4. Обработка исключительных ситуаций

При возникновении исключительной ситуации управление сразу передается в блок except, в противном случае блок except пропускается. Такая конструкция позволяет определить причину возникшей проблемы и рекомендовать пользователю определенные действия для ее исправления. В простейшем случае в разделе exceptexcept используется конструкция, работающая по схеме оператора case: пишутся операторы, выполняемые при возникновении любой исключительной ситуации. Для определения типа возникшей ошибки в разделе

on <тип исключительной ситуации 1> do <оператор 1>;

При возникновении исключительной ситуации управление сразу передается в блок except, в противном случае блок except пропускается. Такая конструкция позволяет определить причину возникшей проблемы и рекомендовать пользователю определенные действия для ее исправления. В простейшем случае в разделе exceptexcept используется конструкция, работающая по схеме оператора case: пишутся операторы, выполняемые при возникновении любой исключительной ситуации. Для определения типа возникшей ошибки в разделе

on <тип исключительной ситуации 1> do <оператор 1>;

on <тип исключительной ситуации 2> do <оператор 2>;

else <операторы, выполняемые если не определен

тип исключительной ситуации >;

Выполняется только оператор, стоящий после do для реализуемой исключительной ситуации. Некоторые из возможных типов исключительных ситуаций представлены в таблице 4.1.

Таблица 4.1.

Тип исключительной ситуации

Причина

EAbort

Намеренное прерывания программы, генерируемое процедурой Abort

EArrayError

Ошибка при операциях с массивами: использование ошибочного индекса массива, добавление слишком большого числа элементов в массив фиксированной длины (для использования требует подключения модуля mxarrays)

EConvertError

Ошибка преобразования строки в другие типы данных

EDivByZero

Попытка целочисленного деления на ноль

ERangeError

Целочисленное значение или индекс вне допустимого диапазона (при включенной директиве проверки границ массива {$R+})

EIntOverflow

Переполнение при операции с целыми числами (при включенной директиве  {$Q+ })

EInvalidArgument

Недопустимое значение параметра при обращении к математической функции

EZeroDivide

Деление на ноль числа с плавающей точкой

EOutOfMemory

Недостаточно памяти

EFileNotFound

Файл не найден

EInvalidFileName

Неверное имя файла

EInvalidOp

Неправильная операция с плавающей точкой

EOverFlow

Переполнение при выполнении операции с плавающей точкой

EAssertionFailed

Возникает при намеренной генерации исключительной ситуации с помощью процедуры Assert (при включенной директиве  { $С+ })

Для отладки программы, содержащей обработку исключительных ситуаций, надо отключить опцию Stop on Delphi Exceptions находящуюся в Tools – Debbuger Options … , закладка Language Exceptions (для Delphi 3 надо отключить опцию Break on exception, находящуюся в Tools – Environment Options, закладка Perferences).

Возникновение исключительной ситуации может быть инициировано преднамеренно. Для этого можно использовать процедуры Abort,  Assert (b : Boolean) а также с ключевое слово raise:

       Raise(<тип исключения>).Create(<текст сообщения>);

4.2. Использование функций ShowMessage и MessageDlg.

Для вывода сообщений полезно использовать функции ShowMessage и MessageDlg, Функция ShowMessage(Msg: string) отображает диалоговое окно с заданным в Msg сообщением и кнопкой OK, для закрытия окна. В заголовке окна отображается имя выполняемой программы. Функция MessageDlg(const Msg: WideString; DlgType: TMsgDlgType; Buttons: TMsgDlgButtons; HelpCtx: Longint): Word отображает диалоговое окно с заданными кнопками. Параметр Msg содержит текст сообщения. Параметр DlgType определяет вид отображаемого окна (Таблица 4.2).

Таблица 4.2.

mtWarning

Заголовок: “Warning”. Знак: желтый треугольник с восклицательным знаком внутри

mtError

Заголовок: “Error”. Знак: красный круг с перечеркиванием внутри

mtInformation

Заголовок: “Information”. Знак: символ “i” на голубом поле.

mtConfirmation

Заголовок: “ Confirmation ”. Знак: символ “?” на зеленом поле.

mtCustom

Заголовок соответствует имени выполняемого файла. Без знака.

Параметр Buttons указывает, какие кнопки будут находится в окне  (Таблица 4.3). Список необходимых кнопок заключается в квадратные скобки.

Таблица 4.3.

mbYes

Кнока “Yes”

mbRetry

Кнока “Retry”

mbNo

Кнока “No”

mbIgnore        

Кнока “Ignore”

mbOK

Кнока “OK”

mbAll

Кнока “All”

mbCancel

Кнока “Cancel”

mbHelp        

Кнока “Help”

mbAbort

Кнока “Abort”

Параметр HelpCtx определяет номер контекстной справки для данного окна.

Результатом выполнения функции является значение, соответствующее нажатой кнопке. Возвращаемое значение имеет имя, состоящее из букв mr и имени кнопки, например: mrYes, mrOK, mr Help.

4.3. Работа с массивами

Массив есть упорядоченный набор однотипных элементов, объединенных под одним именем. Каждый элемент массива обозначается именем, за которым в квадратных скобках следует один или несколько индексов, разделенных запятыми, например: a[1], bb[I], c12[I,j*2], q[1,1,I*j-1]. В качестве индекса можно использовать любые порядковые типы за исключением LongInt.

Тип массива или сам массив определяются соответственно в разделе типов (Type) или переменных (Var) с помощью следующей конструкции:

Array [описание индексов] of <тип элемента массива>;

Примеры описания массивов:

Const N=20;                // Задание максимального значения индекса;

Type TVector=array[1..N] of word; // Описание типа одномерного массива;

Var         a:TVector;                                // А – массив типа TVector;

       Ss:array[1..10] of integer;        // Ss – массив из десяти целых чисел;

       Y:array[1..5,1..10] of char;  // Y – двумерный массив символьного типа.

Элементы массивов могут использоваться в выражениях так же, как и обычные переменные, например:

F:=2*a[3]+a[ss[4]+1]*3;

a[n]:=1+sqrt(abs(a[n-1]));

4.4. Компонент TStringGrid

При работе с массивами ввод и вывод информации на экран удобно организовывать в виде таблиц. Компонент TStringGrid предназначен для отображения информации в виде двумерной таблицы, каждая ячейка которой представляет собой окно однострочного редактора (аналогично окну TEdit). Доступ к информации осуществляется с помощью свойства Cells[ACol : Integer;  ARow : Integer] : String, где ACol, ARow - индексы элемента двумерного массива. Свойства ColCount и RowCount устанавливают количество столбцов и строк в таблице, а свойства FixedCols и FixedRows задают количество столбцов и строк фиксированной зоны. Фиксированная зона выделена другим цветом, и в нее запрещен ввод информации с клавиатуры.

4.5. Пример написания программы

Задание: создать программу для определения вектора , где А –, – одномерные массивы размерностью N. квадратная матрица размерностью NxN, а

Элементы вектора определяются по формуле . Значения N вводить в компонент TEdit, А и B – в компонент TStringGrid. Результат, после нажатия кнопки типа TButton, вывести в компонент TStringGrid.

4.5.1. Настройка компонента TStringGrid

       Для установки компонента TStringGrid на форму необходимо на странице Additional меню компонентов щелкнуть мышью по пиктограмме . После этого щелкните мышью в нужном месте формы. Захватывая кромки компонента, отрегулируйте его размер. В инспекторе объектов значения свойств ColCount и RowCount установите 4 (четыре строки и четыре столбца), а FixedCols и FixedRows установите 1 (один столбец и одна строка с фиксированной зоной). Т.к. компоненты StringGrid2 и StringGrid3 имеют только один столбец, то у них: ColCount= 1, RowCount=4, FixedCols=0 и FixedRows=1. По умолчанию в компонент TStringGrid запрещен ввод информации с клавиатуры, поэтому для компонентов StringGrid1 и StringGrid2 необходимо в инспекторе объектов раскрыть раздел Options (нажав на знак “+”, стоящий слева от Options) и свойство goEditing установить в положение True.

Панель диалога приведена на рис. 4.1.

Рис. 4.1.

Текст программы приведен на Листинге 4.1.

Листинг 4.1.

unit Unit4;

interface

uses

  Windows, Messages, SysUtils, Variants, Classes, Graphics, Controls, Forms, Dialogs, Grids, StdCtrls, mxarrays;

type

  TForm1 = class(TForm)

  Edit1: TEdit;

  Edit2: TEdit;

  Label1: TLabel;

  Label2: TLabel;

  Button1: TButton;

  StringGrid1: TStringGrid;

  StringGrid2: TStringGrid;

  Button2: TButton;

  StringGrid3: TStringGrid;

  procedure Button1Click(Sender: TObject);

  procedure FormCreate(Sender: TObject);

  procedure Button2Click(Sender: TObject);

  private

  { Private declarations }

  public

  { Public declarations }

  end;

const

  Nmax=10;                 // Максимальный размер массива

Type

Mas2 = array[1..Nmax,1..Nmax] of extended;         // Объявление типа

  //двухмерного массива размерностью Nmax

Mas1 = array[1..Nmax] of extended;         // Объявление типа

  //одномерного массива размерностью Nmax

var

  Form1: TForm1;

  A : Mas2;                        // Объявление двухмерного массива

  B, Y : Mas1;                        // Объявление одномерных массивов

  N, M, i, j : integer;

implementation

{$R *.dfm}

procedure TForm1.FormCreate(Sender: TObject);

begin

N:=3;  // Число строк в массиве

M:=3;  // Число столбцов в массиве

  Edit1.Text:=FloatToStr(N);

  Edit2.Text:=FloatToStr(M);

{Задание числа строк и столбцов в таблицах}

  StringGrid1.RowCount:=N+1;

  StringGrid1.ColCount:=M+1;

  StringGrid2.RowCount:=N+1;

  StringGrid3.RowCount:=N+1;

  {Ввод в левую верхнюю ячейку таблицы названия массива}

  StringGrid1.Cells[0,0]:='Массив A:';

  StringGrid2.Cells[0,0]:='Массив B:';

  StringGrid3.Cells[0,0]:='Массив Y:';

  {Заполнение верхнего и левого столбцов поясняющими подписями}

  for i:=1 to N do begin

  StringGrid1.Cells[0,i]:=' i= '+IntToStr(i);

  StringGrid1.Cells[i,0]:=' j= '+IntToStr(i);

  end;

end;

procedure TForm1.Button1Click(Sender: TObject);  // Изменить размер

begin                                                          // таблицы

  N:=StrToInt(Edit1.Text);

  M:=StrToInt(Edit2.Text);

{Задание числа строк и столбцов в таблицах}

  StringGrid1.RowCount:=N+1;

  StringGrid1.ColCount:=M+1;

  StringGrid2.RowCount:=N+1;

  StringGrid3.RowCount:=N+1;

{Заполнение верхнего и левого столбцов поясняющими подписями}

  for i:=1 to N do StringGrid1.Cells[0,i]:=' i= '+IntToStr(i);

  for i:=1 to M do StringGrid1.Cells[i,0]:=' j= '+IntToStr(i);

end;

procedure TForm1.Button2Click(Sender: TObject);

begin

{$R+}

  try

  {Заполнение массива А элементами из таблицы StringGrid1}

  for i:=1 to N do

  for j:=1 to M do

  A[i,j]:=StrToFloat(StringGrid1.Cells[j,i]);

  {Заполнение массива B элементами из таблицы StringGrid2}

  for i:=1 to N do

  B[i]:=StrToFloat(StringGrid2.Cells[0,i]);

  except

  on ERangeError do begin ShowMessage('Выход за пределы

массива. Уменьшите размер массива'); Exit; end;

  on EConvertError do begin ShowMessage('В ячейке отсутствует

значение, либо число введено не правильно'); Exit; end;

  else begin ShowMessage('Возникла неизвестная

исключительная ситуация!'); Exit; end;

  end;

  try

  {Умножение массива А на массив В}

  for i:=1 to N do begin

  Y[i]:=0;

  for j:=1 to M do Y[i]:=Y[i]+A[i,j]*B[j];

  end;

  except

  on EInvalidOp do begin MessageDlg('Неправильная операция с плавающей точкой',mtError,[mbCancel],0);Exit; end;

  on EOverFlow do begin MessageDlg('Переполнение при выполнении операции с плавающей точкой',mtError,[mbCancel],0); Exit; end;

  else begin MessageDlg(‘Возникла неизвестная исключительная ситуация! ',mtError,[mbCancel],0); Exit; end;

  end;

  {Вывод результата в таблицу StringGrid3}

  for i:=1 to N do StringGrid3.Cells[0,i]:=FloatToStrf(y[i],fffixed,6,0);

end;

end.

4.6. Выполнение индивидуальные задания

       По указанию преподавателя выберите вариант задачи. Нарисуйте схему алгоритма. Во всех заданиях переменные вводить и выводить с помощью компонента TEdit, массивы – c помощью компонента TStringGrid, в котором 0-й столбец и 0-ю строку использовать для отображения индексов массивов. Вычисления выполнять, после нажатия кнопки типа TВutton. В местах возможного возникновения ошибок использовать конструкции для обработки исключительных ситуаций.

1. Задана матрица размером NxM. Получить массив B, присвоив его k-му элементу значение 0, если все элементы k-го столбца матрицы нулевые, и значение 1 в противном случае.

2. Задана матрица размером NxM. Получить массив B, присвоив его k-му элементу значение 1, если элементы k–й строки матрицы упорядочены по убыванию, и значение 0 в противном случае.

3. Задана матрица размером NxM. Получить массив B, присвоив его k-му элементу значение 1, если k-я строка матрицы симметрична, и значение 0 в противном случае.

4. Задана матрица размером NxM. Определить количество “особых” элементов матрицы, считая элемент “особым”, если он больше суммы остальных элементов своего столбца.

5. Задана матрица размером NxM. Определить количество “особых” элементов матрицы, считая элемент “особым”, если все элементы строки, находящиеся слева от него, меньше его, а справа – больше.

6. Дана матрица размером NxM. Упорядочить ее строки по возрастанию их первых элементов.

7. Дана матрица размером NxM. Упорядочить ее строки по возрастанию суммы их элементов.

8. Дана матрица размером NxM. Упорядочить ее строки по возрастанию их наибольших элементов.

9. Определить, является ли заданная квадратная матрица n-го порядка симметричной относительно побочной диагонали.

10. Задана матрица A, размером NxM. Получить массив B, присвоив его k-му элементу значение максимального элемента в k–от столбце матрицы А.

11. В матрице n-го порядка найти максимальный среди элементов, лежащих ниже побочной диагонали, и минимальный среди элементов, лежащих выше главной диагонали.

12. В матрице размером NxM поменять местами строку, содержащую элемент с наибольшим значением со строкой, содержащей элемент с наименьшим значением.

13. Из матрицы n-го порядка получить матрицу порядка n-1 путем удаления из исходной матрицы строки и столбца, на пересечении которых расположен элемент с наибольшим по модулю значением.

14. В матрице n-го порядка сумму элементов, лежащих выше побочной диагонали, и произведение элементов, лежащих ниже главной диагонали.

15. Дана матрица размером NxM. Поменять местами все четные и нечетные строки матрицы.

Вы здесь: