《その230》問題演習（例外クラスの階層化）　p.295演習8-3: C++，C++/CX に挑戦！

2018年01月12日

《その230》問題演習（例外クラスの階層化）　p.295演習8-3

　次のサンプルプログラムは、ヘッダ MathException.h と
MathExceptionTest.cpp とで構成されています。
　プログラムは、0 ～ 99 の整数集合の範囲内で加減乗除演算を行い結果を出力します。その演算の過程で、数値が集合に属さないオーバーフローエラー、0 による除算エラー、が発生した場合には、ヘッダによって提供されるエラー用クラスを送出します。
　なお、サンプルプログラムでは、ヘッダ内のエラー用クラスは階層化されているものの、それを利用する MathExceptionTest.cpp は、その階層化を利用していません。エラー用クラスの階層化を利用するように MathExceptionTest.cpp を書きかえよ、というのが今回の演習問題の指示になります。

【 サンプルプログラム 】

// ------------------------------------
#ifndef ___Math_Exception
#define ___Math_Exception

// 【 MathException.h 】
// 基底クラス　① MathException
//
// MathException から public派生
//          した３つの派生クラス
//             ② DividedByZero
//             ③ Overflow
//             ④ Underflow

//-- ① 演算例外の基底クラス
class MathException { };

//-- ② 例外 ( 0 による除算 )
class DividedByZero
    : public MathException { };

//-- ③ 例外 ( 100 を超えた )
class Overflow
    : public MathException {
    int v;
public:
    Overflow(int val) : v(val) { }
    int value() const { return v; }
};

//-- ④ 例外 ( 負の値になった )
class Underflow
    : public MathException {
    int v;
public:
    Underflow(int val) : v(val) { }
    int value() const { return v; }
};

#endif
// ------------------------------------

// ------------------------------------
// 【 MathExceptionTest.cpp 】

#include <iostream>
#include "MathException.h"

using namespace std;

// value が 0以上 99以下であるか
int check(int value) {
    if (value <  0) throw Underflow(value);
    if (value > 99) throw Overflow(value);
    return value;
}

       // x + y を返却
int add2(int x, int y) {
    return check(x + y);
}

       // x - y を返却
int sub2(int x, int y) {
    return check(x - y);
}

       // x * y を返却
int mul2(int x, int y) {
    return check(x * y);
}

       // x / y を返却 
int div2(int x, int y) {
    if (y == 0) throw DividedByZero();
    return check(x / y);
}

int main() {
    int x, y;

    do { cout << "xの値："; cin >> x; }
    while (x < 0 || x > 99);
    do { cout << "yの値："; cin >> y; }
    while (y < 0 || y > 99);

    try {
        cout << "x + y = "
            << add2(x, y) << '\n';
        cout << "x - y = "
            << sub2(x, y) << '\n';
        cout << "x * y = "
            << mul2(x, y) << '\n';
        cout << "x / y = "
            << div2(x, y) << '\n';
    }

// 以下の例外ハンドラは、
//   エラークラスの階層化を利用していない。

    catch (const DividedByZero&) {
        cout << "0 による除算が発生!!\n";
    }
    catch (const Overflow& e) {
        cout << "オーバフロー発生!! ("
            << e.value() << ")\n";
    }
    catch (const Underflow& e) {
        cout << "アンダフロー発生!! ("
            << e.value() << ")\n";
    }

    cout << "プログラム終了!!\n";
}
// ------------------------------------

【 サンプルプログラムの出力結果 】

新版明解C++中級編　p.295 演習8-3
　上記サンプルプログラムのオレンジ色部分のコードを、以下のように書きかえたプログラムを作成して、動作を確認せよ。
（１）

catch (const MathException& e) {
    cout << "MathException を捕捉 :"
            " 何らかの算術例外が発生!!\n";
}

（２）

catch (const DividedByZero&) {
    cout << "DividedByZero を捕捉 :"
            " 0 による除算が発生!!\n";
}
catch (const MathException& e) {
    cout << "MathException を捕捉 :"
            " 0 による除算以外の"
            "算術例外が発生!!\n";
}

　以下が解答と出力結果です。
ヘッダ MathException.h は、サンプルプログラムと同じなので、プログラムは
変更後の MathExceptionTest.cpp だけを記載しています。

（１）の解答

// ------------------------------------
// 【 MathExceptionTest.cpp 】

#include <iostream>
#include "MathException.h"

using namespace std;

// value が 0以上 99以下であるか
int check(int value) {
    if (value <  0) throw Underflow(value);
    if (value > 99) throw Overflow(value);
    return value;
}

// x に y を加えた値を返却
int add2(int x, int y) {
    return check(x + y);
}

// x から y を減じた値を返却
int sub2(int x, int y) {
    return check(x - y);
}

// x に y を乗じた値を返却
int mul2(int x, int y) {
    return check(x * y);
}

// x を y で除した値を返却 
int div2(int x, int y) {
    if (y == 0) throw DividedByZero();
    return check(x / y);
}

int main() {
    int x, y;

    do { cout << "xの値："; cin >> x; }
    while (x < 0 || x > 99);
    do { cout << "yの値："; cin >> y; }
    while (y < 0 || y > 99);

    try {
        cout << "x + y = "
            << add2(x, y) << '\n';
        cout << "x - y = "
            << sub2(x, y) << '\n';
        cout << "x * y = "
            << mul2(x, y) << '\n';
        cout << "x / y = "
            << div2(x, y) << '\n';
    }

    catch (const MathException& e) {
        cout << "MathException を捕捉 :"
            " 何らかの算術例外が発生!!\n";
    }

    cout << "プログラム終了!!\n";
}
// ------------------------------------

（２）の解答

// ------------------------------------
// 【 MathExceptionTest.cpp 】

#include <iostream>
#include "MathException.h"

using namespace std;

// value が 0以上 99以下であるか
int check(int value) {
    if (value <  0) throw Underflow(value);
    if (value > 99) throw Overflow(value);
    return value;
}

// x に y を加えた値を返却
int add2(int x, int y) {
    return check(x + y);
}

// x から y を減じた値を返却
int sub2(int x, int y) {
    return check(x - y);
}

// x に y を乗じた値を返却
int mul2(int x, int y) {
    return check(x * y);
}

// x を y で除した値を返却 
int div2(int x, int y) {
    if (y == 0) throw DividedByZero();
    return check(x / y);
}

int main() {
    int x, y;

    do { cout << "xの値："; cin >> x; }
    while (x < 0 || x > 99);
    do { cout << "yの値："; cin >> y; }
    while (y < 0 || y > 99);

    try {
        cout << "x + y = "
            << add2(x, y) << '\n';
        cout << "x - y = "
            << sub2(x, y) << '\n';
        cout << "x * y = "
            << mul2(x, y) << '\n';
        cout << "x / y = "
            << div2(x, y) << '\n';
    }

    catch (const DividedByZero&) {
        cout << "DividedByZero を捕捉 :"
            " 0 による除算が発生!!\n";
    }
    catch (const MathException& e) {
        cout << "MathException を捕捉 :"
            " 0 による除算以外の"
            "算術例外が発生!!\n";
    }

    cout << "プログラム終了!!\n";
}
// ------------------------------------