Программирование

struct out_of_range { /* ... */ }; // класс, сообщающий об ошибках,

// связанных с выходом за пределы допустимого диапазона

template > class vector {

  // ...

  T& at(int n);                     // доступ с проверкой

  const T& at(int n) const;         // доступ с проверкой

  T& operator[](int n);             // доступ без проверки

  const T& operator[](int n) const; // доступ без проверки

  // ...

};

template T& vector::at(int n)

{

  if (n<0 || sz<=n) throw out_of_range();

  return elem[n];

}

template T& vector::operator[](int n)

// как прежде

{

  return elem[n];

}

Итак, мы можем написать следующую функцию:

void print_some(vector& v)

{

  int i = –1;

  cin >> i;

  while(i!= –1) try {

    cout << "v[" << i << "]==" << v.at(i) << "\n";

  }

  catch(out_of_range) {

  cout << "Неправильный индекс: " << i << "\n";

  }

}

Здесь мы используем функцию at(), чтобы обеспечить доступ к элементам с проверкой выхода за пределы допустимого диапазона, и генерируем исключение out_of_range, если обнаруживаем недопустимое обращение к элементу вектора.

Основная идея заключается в использовании операции индексирования [], если нам известно, что индекс правильный, и функции at(), если возможен выход за пределы допустимого диапазона. 

19.4.1. Примечание: вопросы проектирования

  Итак, все хорошо, но почему бы нам не включить проверку выхода за пределы допустимого диапазона в функцию operator[]()? Тем не менее, как показано выше, стандартный класс vector содержит отдельную функцию at() с проверкой доступа и функцию operator[]() без проверки. Попробуем обосновать это решение. Оно основывается на четырех аргументах.

1. Совместимость. Люди использовали индексирование без проверки выхода за пределы допустимого диапазона задолго до того, как в языке C++ появились исключения.

2. Эффективность. Можно создать оператор с проверкой выхода за пределы допустимого диапазона на основе оптимально эффективного оператора индексирования без такой проверки, но невозможно создать оператор индексирования без проверки выхода за пределы допустимого диапазона, обладающий оптимальным быстродействием, на основе оператора доступа, выполняющего такую проверку.

3. Ограничения. В некоторых средах исключения не допускаются.

4. Необязательная проверка. На самом деле стандарт не утверждает, что вы не можете проверить диапазон в классе vector, поэтому, если хотите выполнить проверку, можете ее реализовать. 

19.4.1.1. Совместимость

Люди очень не любят переделывать старый код. Например, если вы написали миллионы строк кода, то было бы очень дорого переделывать его полностью, чтобы корректно использовать исключения. Мы могли бы сказать, что после такой переделки код станет лучше, но не станем этого делать, поскольку не одобряем излишние затраты времени и денег. Более того, люди, занимающиеся сопровождением существующего кода, обычно утверждают, что в принципе код без проверки небезопасен, но их конкретная программа была протестирована и используется уже многие годы, так что в ней уже выявлены все ошибки. К этим аргументам можно относиться скептически, но в каждом конкретном случае следует принимать взвешенное решение. Естественно, нет никаких программ, которые использовали стандартный класс vector до того, как он появился в языке C++, но существуют миллионы строк кода, в которых используются очень похожие классы, но без исключений. Большинство этих программ впоследствии было переделано с учетом стандарта. 

19.4.1.2. Эффективность

Да, проверка выхода за пределы диапазона в экстремальных случаях, таких как буферы сетевых интерфейсов и матрицы в высокопроизводительных научных вычислениях, может оказаться слишком сложной. Однако стоимость проверки выхода за пределы допустимого диапазона редко учитывается при обычных вычислениях, которые выполняются в большинстве случаев. Таким образом, мы рекомендуем при малейшей возможности использовать проверку выхода за пределы допустимого диапазона в классе vector. 

19.4.1.3. Ограничения