9 Controle de fluxo Seqüenciadores. Jumps. Escapes. Exceções.

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1 9 Controle de fluxo Seqüenciadores. Jumps. Escapes. Exceções.

2 Seqüenciadores (1)‏ Qualquer comando formado pela composição de comandos simples, seqüencial, condicional e iterativos tem um único ponto de entrada e um único ponto de saída Fluxos de controle com único ponto de entrada e múltiplos ponto de saída são muitas vezes desejados

3 Seqüenciadores (2)‏ Um seqüenciador é uma construção que transfere o controle para outro ponto do programa, denominado de destino do seqüenciador Permite implementar fluxos de controle com múltiplas entradas e saídas Exemplos: jumps, escapes e exceções Afetam radicalmente a semântica da linguagem O comando seqüencial C1;C2 só será seqüencial se C1 termina normalmente. Caso C1 execute um seqüenciador, C1 termina abruptamente, o que pode evitar a execução natural C2, dependendo da destino do seqüenciador Alguns tipos de seqüenciadores podem carregar valores, que são computados no lugar onde o seqüenciador é executado

4 Jumps (1)‏ Um jump é um seqüenciador que transfere o controle para um ponto específico de um programa goto L; Transfere o controle diretamente para o destino, o ponto do programa denotado por L (label)‏ Exemplo if (E1) C1 else { C goto X; } C3 while (E2) { C4 X: C5 }

5 Jumps (1)‏ O uso irrestrito de jumps permite qualquer comando ter múltiplas entradas e saídas Resulta no código "espaguete" Difícil de entender e de manter A maioria das linguagens de programação suporta jumps, embora as linguagens mais modernas, como Java, não os permitam Restringir o escopo de aplicação dos jumps Em C, um label não pode estar fora do escopo onde o goto é utilizado

6 Exemplo: jump para fora de um bloco de comando
Jumps para fora de um bloco de comando são mais complicados Destroem as variáveis locais do bloco antes de transferir o controle para o destino! Código hipotético em C char stop; stop = '.'; do { char ch; ch = getchar(); if (ch == EOT) goto X; putchar(ch); } while (ch != stop); printf("done"); X: ; Jumps para fora do corpo de um procedimento são ainda mais complicados Destroem as vaiáveis locais e a ativação do procedimento antes da transferência Variável ch destruída quando da transferência do controle para o destino X pelo goto

7 Escapes (1)‏ Um escape é um seqüenciador que termina a execução de um comando ou procedimento delimitado textualmente Usados para programar fluxos de controle de uma única entrada e múltiplas saídas O exit sequencer de Ada encerra a execução de laços de repetição loop C exit when E; C2 end loop; Nota-se que o loop tem uma única saída, mas o corpo do loop tem duas saídas

8 Exemplo: seqüenciador exit em Ada
type Year_Diary is array (Month_Number, Day_Number) of Diary_Entry; function search (diary: Year_Diary; this_year: Year_Number; key_word: String) return Date is -- Search diary for the first date whose entry matches key_word Return the matching date, or January 1 if there is no match. match_date: Date := (this_year, 1, 1); begin search: for m in Month_Number loop for d in Day_Number loop if matches(diary(m,d), key_word) then match_date := (this_year, m, d); exit search; end if; end loop; end loop; return match_date; end;

9 Exemplo: seqüenciador break em Java
O seqüenciador break em C, C++ e em Java permite que qualquer comando composto –tipicamente loops e switch – seja encerrado imediatamente static Date search (DiaryEntry[][] diary; int thisYear; String keyWord) { Date matchDate = new Date(thisyear, 1, 1); search: for (int m = 1; m <= 12; m++) { for (int d = 1; d <= 31; d++) { if (diary[m][d].matches(keyWord)) { matchDate = new Date(thisYear, m, d); break search; } } } return matchDate; }

10 Exemplo: seqüenciador return em C++
O seqüenciador return é um escape que pode ocorrer em qualquer lugar no corpo de um procedimento e o seu destino é o fim do procedimento O return, quando usado no corpo de uma função, traz consigo o valor a ser retornado Suportado nas linguagens C, C++, Java e Ada int gcd (int m, n) { int p = m, q = n; for (;;) { int r = p % q; if (r == 0) return q; p = q; q = r; } }

11 Escapes (2)‏ Escapes são restringidos de modo a que não transfiram o controle para fora de procedimentos O objeto é evitar que escapes consigam encerrar a ativação de procedimentos A exceção é o seqüenciador halt, que encerra a execução de todo um programa, independente de onde esteja STOP em FORTRAN exit() em C, C++ e Java Halt() em Object Pascal Em geral carregam um valor indicando o motivo do término do programa

12 Exceções (1)‏ Uma situação anormal é aquela na qual um programa não pode continuar normalmente Overflows aritméticos, divisão por zero, erro de e/s, ... Situações anormais específicas de aplicações Nestes casos, o que fazer? Abortar o programa Transferir o controle para um manipulador que tentará recuperar o programa dessa situação Programas que conseguem se recuperar bem são denominados de robustos

13 Exceções (2)‏ Opções Manipuladores de erros Status flag Exceções
Uma exceção é uma entidade que representa uma situação anormal Qualquer código que detecte uma situação anormal pode levantar (throw) uma exceção apropriada Tal exceção pode ser subseqüentemente capturada (caught) em outra parte do programa, onde uma estrutura denominada manipulador da exceção (exception handler) tenta recuperar o programa da situação anormal Exceções são compulsórias, não podendo ser ignoradas Suportadas inicialmente em PL/I Aperfeiçoadas em Ada, C++ e Java

14 Exceções (3)‏ Exceções em Ada
O seqüenciador raise e; levanta a exceção e As exceções são capturadas pelo comando manipulador de exceções begin C0 exception when e1 => C when en => Cn end;

15 Exemplo: exceções em Ada (1)‏
type Annual_Rainfall is array (Month_Number) of Float; procedure get_annual (input: in out File_Type; rainfall: out Annual_Rainfall) is r: Float; begin for m in Month_Number loop begin get(input, r); rainfall(m) := r; exception when data_error => put("Bad data for "); put(m); skip_bad_data(input); rainfall(m) := 0.0; end; end loop; end; Levanta duas exceções: end_error data_error

16 Exemplo: exceções em Ada (2)‏
procedure main is rainfall: Annual_Rainfall; input: File_Type; begin open(input, ...); get_annual(input, rainfall); // process the data in rainfall exception when end_error => put("Annual rainfall data is incomplete"); end;

17 Exceções (4)‏ Propriedades das exceções
Se um subcomando levanta uma exceção, o comando que o contém também levantará essa exceção, a menos que ele seja um comando manipulador de exceções apto a capturar essa exceção Se o corpo de um procedimento levanta uma exceção, o chamada do procedimento correspondente também levantará essa exceção Um comando que levanta uma exceção é encerrado abruptamente e não poderá ter retomada sua execução do ponto em que parou Certas exceções são pré-definidas, podendo ser levantadas por operações também pré-definidas Outras exceções podem ser declaradas pelo programador e podem ser levantadas explicitamente

18 Exceções (5)‏ Em C++ e em Java, as exceções são tratadas como objetos
try C0 catch (E1 i1) C catch (En in) Cn finally Cf Em Java todo método deve especificar as exceções que ele pode levantar Caso são sejam especificadas, elas devem ser capturadas pelo método

19 Exemplo: exceções em Java (1)‏
static float readFloat(BufferedReader input) throws IOException, NumberFormatException { if (...) throw new IOException("Fim da entrada encontrado"); String literal = ...; float f = Float.parseFloat(literal); return f; } static float[] readAnnual(BufferedReader input) throws IOException { float[] rainfall = new float[12]; for (int m = 0; m < 12; m++) { try { float r = readFloat(input); rainfall[m] = r; } catch (NumberFormatException e) { System.out.println(e.getMessage()+" é dado inválido para "+m); rainfall[m] = 0.0; } } return rainfall; }

20 Exemplo: exceções em Java (2)‏
static void main() { float[] rainfall; try { BufferedReader input ...; rainfall = readAnnual(input); } catch (IOException e) { System.out.println("Dados incompletos"); } }