OOP'de İstisna Yönetimi

Coddy'nin C++ Journey'sinin Nesne Yönelimli Programlama bölümünün bir parçası — ders 81 / 104.

C++'da istisna yönetimi (exception handling), çalışma zamanı hatalarını tespit etmek ve bunlara yanıt vermek için yapılandırılmış bir yol sunar. Nesne yönelimli programlamada istisnalar, sınıf hiyerarşileriyle doğal bir şekilde bütünleşerek neyin yanlış gittiğine dair bağlam taşıyan anlamlı hata türleri oluşturmanıza olanak tanır.

Temel mekanizma üç anahtar kelime kullanır: try, throw ve catch. Hata verebilecek kod bir try bloğuna yerleştirilir, hatalar throw ile bildirilir ve catch blokları belirli istisna türlerini işler:

#include <iostream>
#include <stdexcept>

class BankAccount {
    double balance;
public:
    BankAccount(double b) : balance(b) {}
    
    void withdraw(double amount) {
        if (amount > balance) {
            throw std::runtime_error("Insufficient funds");
        }
        balance -= amount;
    }
    
    double getBalance() const { return balance; }
};

int main() {
    BankAccount account(100.0);
    
    try {
        account.withdraw(150.0);
    } catch (const std::runtime_error& e) {
        std::cout << "Error: " << e.what() << "\n";
    }
    
    std::cout << "Balance: " << account.getBalance() << "\n";
}

C++ standart kütüphanesi, temeli std::exception sınıfına dayanan bir istisna sınıfları hiyerarşisi sunar. Yaygın türetilmiş sınıflar, çalışma zamanı sorunları için std::runtime_error ve programlama hataları için std::logic_error sınıflarını içerir. Tüm standart istisnalar, bir hata mesajı döndüren bir what() metodu sunar.

Bir istisna fırlatıldığında, program eşleşen bir catch bloğu ararken yığın geri sarılır (stack unwinds) - tüm yerel nesneler için yıkıcılar (destructors) çağrılır. Bu, hatalar oluştuğunda bile düzgün temizlik yapılmasını sağlar; bu nedenle RAII ve istisna yönetimi (exception handling) birlikte bu kadar iyi çalışır.

Görev

Kolay

Nesne yönelimli bir bağlamda istisna yönetimini (exception handling) gösteren güvenli bir bölme hesap makinesi oluşturalım. Bölme işlemlerini gerçekleştiren ve bir şeyler ters gittiğinde anlamlı istisnalar fırlatan bir Calculator sınıfı oluşturacak, ardından bu istisnaları ana programınızda zarif bir şekilde yöneteceksiniz.

Kodunuzu üç dosya halinde düzenleyeceksiniz:

Calculator.h: Matematiksel işlemleri uygun hata yönetimiyle gerçekleştiren Calculator sınıfınızı tanımlayın.
Calculator sınıfınız, bölme sonucunu döndüren bir divide(double numerator, double denominator) metoduna sahip olmalıdır. Ancak, payda (denominator) sıfır ise, Division by zero mesajıyla bir std::runtime_error fırlatmalıdır. Eğer pay (numerator) veya payda negatifse, Negative values not allowed mesajıyla bir std::invalid_argument fırlatmalıdır.

Ayrıca, değerin karekökünü döndüren bir safeSqrt(double value) metodu ekleyin. Eğer değer negatifse, Cannot compute square root of negative number mesajıyla bir std::runtime_error fırlatın. sqrt fonksiyonu için <cmath> kütüphanesini dahil etmeniz gerekecektir.
Calculator.cpp: Başlık dosyanızda bildirilen metotları uygulayın. Gerekli başlıkları (<stdexcept> ve <cmath>) dahil ettiğinizden ve işlemleri gerçekleştirmeden önce koşulları kontrol ettiğinizden emin olun.
main.cpp: Üç girdi okuyun (her biri ayrı bir satırda):
1. İşlem türü: divide veya sqrt
2. Birinci sayı (double)
3. İkinci sayı (double) — yalnızca bölme için kullanılır, sqrt için yoksayılır
Bir Calculator nesnesi oluşturun ve istenen işlemi bir try bloğu içinde gerçekleştirin. İşlem başarılı olursa, Result: [value] yazdırın. Bir istisna yakalanırsa, mesajın istisnanın what() metodundan geldiği Error: [message] şeklinde yazdırın.

Try-catch bloğundan sonra (bir istisna oluşup oluşmadığına bakılmaksızın), programın istisnaları yönettikten sonra çalışmaya devam ettiğini göstermek için Calculation complete yazdırın.

Örneğin, divide, 10 ve 2 girdileriyle:

Result: 5
Calculation complete

divide, 10 ve 0 girdileriyle:

Error: Division by zero
Calculation complete

divide, -5 ve 2 girdileriyle:

Error: Negative values not allowed
Calculation complete

sqrt, 16 ve 0 girdileriyle:

Result: 4
Calculation complete

sqrt, -9 ve 0 girdileriyle:

Error: Cannot compute square root of negative number
Calculation complete

Programın istisnaları yakalayarak ve anlamlı mesajlar görüntüleyerek hataları nasıl zarif bir şekilde yönettiğine, ardından yürütmeye nasıl devam ettiğine dikkat edin. Bu desen, hata yönetiminizi temiz tutar ve ana mantığınızın başarı senaryosuna odaklanmasını sağlar.

Kopya kağıdı

C++'ta istisna yönetimi üç anahtar kelime kullanır: try, throw ve catch. Hata verebilecek kod bir try bloğuna yerleştirilir, hatalar throw ile bildirilir ve catch blokları belirli istisna türlerini yakalar:

try {
    // Code that might throw an exception
    account.withdraw(150.0);
} catch (const std::runtime_error& e) {
    std::cout << "Error: " << e.what() << "\n";
}

Sınıf metotlarından istisna fırlatma:

void withdraw(double amount) {
    if (amount > balance) {
        throw std::runtime_error("Insufficient funds");
    }
    balance -= amount;
}

C++ standart kütüphanesi, temeli std::exception sınıfına dayanan istisna sınıfları sağlar. Yaygın türler şunlardır:

std::runtime_error - çalışma zamanı sorunları için
std::logic_error - programlama hataları için
std::invalid_argument - geçersiz argümanlar için

Tüm standart istisnalar, bir hata mesajı döndüren what() metodunu sunar.

Bir istisna fırlatıldığında, yığın geri sarılır (stack unwinding) - program uygun bir catch bloğu ararken tüm yerel nesneler için yıkıcılar (destructors) çağrılır ve böylece düzgün bir temizlik sağlanır.

Standart istisna sınıflarını kullanmak için <stdexcept> başlığını dahil edin.

Kendin dene

#include <iostream>
#include <string>
#include "Calculator.h"

using namespace std;

int main() {
    // Girdileri oku
    string operation;
    double num1, num2;
    
    cin >> operation;
    cin >> num1;
    cin >> num2;
    
    // Calculator nesnesi oluştur
    Calculator calc;
    
    // TODO: İşlemi gerçekleştirmek için bir try-catch bloğu kullanın
    // - Eğer operation "divide" ise, calc.divide(num1, num2) çağırın
    // - Eğer operation "sqrt" ise, calc.safeSqrt(num1) çağırın
    // - Başarılı olursa, "Result: " ve ardından sonucu yazdırın
    // - İstisnaları yakalayın ve "Error: " ve ardından istisna mesajını yazdırın (what() kullanın)
    // - try-catch bloğundan sonra, her zaman "Calculation complete" yazdırın
    
    
    return 0;
}