13.13 Применение ключевых слов checked и unchecked

В С# имеется специальное средство, связанное с генерированием исключений, воз­никающих при переполнении в арифметических вычислениях. Как вам должно быть уже известно, результаты некоторых видов арифметических вычислений могут превы­шать диапазон представления чисел для типа данных, используемого в вычислении. В этом случае происходит так называемое переполнение. Рассмотрим в качестве при­мера следующий фрагмент кода.

byte а, b, result;

а = 127; b = 127;

result = (byte)(а * b);

В этом коде произведение значений переменных а и b превышает диапазон пред­ставления чисел для типа byte. Следовательно, результат вычисления данного вы­ражения приводит к переполнению для типа данных, сохраняемого в переменной result.

В С# допускается указывать, будет ли в коде сгенерировано исключение при пере­полнении, с помощью ключевых слов checked и unchecked. Так, если требуется ука­зать, что выражение будет проверяться на переполнение, следует использовать клю­чевое слово checked, а если требуется проигнорировать переполнение  ключевое слово unchecked. В последнем случае результат усекается, чтобы не выйти за пределы диапазона представления чисел для целевого типа выражения.

У ключевого слова checked имеются две общие формы. В одной форме проверя­ется конкретное выражение, и поэтому она называется операторной. А в другой форме проверяется блок операторов, и поэтому она называется блочной. Ниже приведены обе формы:

checked (выражение)

checked

{

// проверяемые операторы

}

где выражение обозначает проверяемое выражение. Если вычисление прове­ряемого выражения приводит к переполнению, то генерируется исключение OverflowException.

У ключевого слова unchecked также имеются две общие формы. В первой, опера­торной форме переполнение игнорируется при вычислении конкретного выражения. А во второй, блочной форме оно игнорируется при выполнении блока операторов:

unchecked (выражение)

unchecked

{

// операторы, для которых переполнение игнорируется

}

где выражение обозначает конкретное выражение, при вычислении которого перепол­нение игнорируется. Если же в непроверяемом выражении происходит переполнение, то результат его вычисления усекается.

Ниже приведен пример программы, в котором демонстрируется применение клю­чевых слов checked и unchecked.

Листинг 13.16

// Продемонстрировать применение ключевых слов checked и unchecked.

using System;

class CheckedDemo

{

static void Main()

{

byte a, b;

byte result;

a = 127;

b = 127;

try {

result = unchecked((byte)(a * b));

Console.WriteLine("Непроверенный на переполнение результат: " +

result);

result = checked((byte)(a * b)); // эта операция приводит к

// исключительной ситуации

Console.WriteLine("Проверенный на переполнение результат: " +

result); // не подлежит выполнению

}

catch (OverflowException exc)

{

Console.WriteLine(exc);

}

}

}

При выполнении этой программы получается следующий результат.

Непроверенный на переполнение результат: 1

System.OverflowException: Переполнение в результате

выполнения арифметической операции.

в CheckedDemo.Main() в <имя_файла>:строка 20

Как видите, результат вычисления непроверяемого выражения был усечен. А вы­числение проверяемого выражения привело к исключительной ситуации.

В представленном выше примере программы было продемонстрировано приме­нение ключевых слов checked и unchecked в одном выражении. А в следующем при­мере программы показывается, каким образом проверяется и не проверяется на пере­полнение целый блок операторов.

Листинг 13.17

// Продемонстрировать применение ключевых слов checked

// и unchecked в блоке операторов.

using System;

class CheckedBlocks

{

static void Main()

{

byte a, b;

byte result;

a = 127;

b = 127;

try

{

unchecked

{

a = 127;

b = 127;

result = unchecked((byte)(a * b));

Console.WriteLine("Непроверенный на переполнение результат: " +

result);

a = 125;

b = 5;

result = unchecked((byte)(a * b));

Console.WriteLine("Непроверенный на переполнение результат: " +

result);

}

checked

{

a = 2;

b = 7;

result = checked((byte)(a * b)); // правильно

Console.WriteLine("Проверенный на переполнение результат: " +

result);

a = 127;

b = 127;

result = checked((byte)(a * b)); // эта операция приводит к

// исключительной ситуации

Console.WriteLine("Проверенный на переполнение результат: " +

result); // не подлежит выполнению

}

}

catch (OverflowException exc)

{

Console.WriteLine(exc);

}

}

}

Результат выполнения этой программы приведен ниже.

Непроверенный на переполнение результат: 1

Непроверенный на переполнение результат: 113

Проверенный на переполнение результат: 14

System.OverflowException: Переполнение в результате

выполнения арифметической операции.

в CheckedDemo.Main() в <имя_файла>:строка 41

Как видите, результаты выполнения непроверяемого на переполнение блока опе­раторов были усечены. Когда же в проверяемом блоке операторов произошло пере­полнение, то возникла исключительная ситуация.

Потребность в применении ключевого слова checked или unchecked может воз­никнуть, в частности, потому, что по умолчанию проверяемое или непроверяемое со­стояние переполнения определяется путем установки соответствующего параметра компилятора и настройки самой среды выполнения. Поэтому в некоторых програм­мах состояние переполнения лучше проверять явным образом.