13.4 Χειρισμός λαθών κατά το χρόνο εκτέλεσης

Τα λάθη που προκαλούνται κατά την εκτέλεση ενός προγράμματος μπορούν να προκληθούν από πάρα πολλές αιτίες. Ο προγραμματιστής είναι υποχρεωμένος μέσα από το πρόγραμμα του να προβλέψει κάθε πιθανό λάθος που μπορεί να συμβεί στο περιβάλλον εκτέλεσης, ώστε να το αντιμετωπίσει και να αποφύγει δυσάρεστα αποτελέσματα για το χρήστη.

Η διαδικασία χειρισμού λαθών κατά το χρόνο εκτέλεσης είναι απλή. Η εκτέλεση κάθε εντολής προγράμματος επιστρέφει μια ένδειξη που περιγράφει, αν ολοκληρώθηκε επιτυχώς ή παρουσιάστηκε κάποιο λάθος. Όταν παρουσιαστεί ένα λάθος, ο προγραμματιστής πρέπει να εκμεταλλευτεί αυτή την ένδειξη και μέσα από εντολές κώδικα να δώσει δυνατότητες διαφυγής στο πρόγραμμα.

Κάθε λάθος παράγει έναν κωδικό λάθους. Συνήθως ο προγραμματιστής δημιουργεί γενικές διαδικασίες χειρισμού λαθών, που τις εντάσσει σε βιβλιοθήκες.

Πιο αναλυτικά ο χειρισμός ενός λάθους κατά το χρόνο εκτέλεσης περιγράφεται ως εξής:

Στην ενότητα που θέλουμε να προσθέσουμε δυνατότητες χειρισμού λαθών, χρησιμοποιούμε τον αντίστοιχο μηχανισμό ανίχνευσης λαθών που προσφέρει το περιβάλλον προγραμματισμού.

Όταν προκληθεί ένα λάθος, ο μηχανισμός ανίχνευσης μεταφέρει τη ροή εκτέλεσης του προγράμματος σε ένα τμήμα κώδικα χειρισμού λάθους (exception ή error handler), στο οποίο περιγράφει το λάθος τις περισσότερες φορές με κάποιο αριθμό. Το συγκεκριμένο τμήμα κώδικα συνήθως βρίσκεται μέσα στην ίδια ενότητα που προκαλείται το λάθος.

Η ρουτίνα χειρισμού του λάθους είναι διαφορετική κάθε φορά και δημιουργείται από τον προγραμματιστή ειδικά για το χειρισμό των λαθών που μπορεί να προκύψουν από την εργασία που εκτελείται εκείνη τη χρονική στιγμή, με στόχο φυσικά την ανώδυνη απεμπλοκή του προγράμματος από την ενδεχόμενη προβληματική κατάσταση.

Στη συνέχεια περιγράφουμε ορισμένες ενέργειες που θα μπορούσαμε να συμπεριλάβουμε στο τμήμα κώδικα που θα γίνει ο χειρισμός του λάθους:

- να διορθώσουμε μέσα από εντολές κώδικα το λάθος ή να δώσουμε τη δυνατότητα στο χρήστη να διορθώσει την αιτία πρόκλησης του λάθους. Στη συνέχεια να επιστρέψουμε τη ροή εκτέλεσης στην εντολή που προκάλεσε αυτή την κατάσταση λάθους. Μια τέτοια κατάσταση μπορεί να προκληθεί από την προσπάθεια του χρήστη να εκτυπώσει κάποιο αρχείο, ενώ ο εκτυπωτής είναι κλειστός. Μόλις ανιχνευτεί το λάθος, ενημερώνουμε το χρήστη ότι ο εκτυπωτής είναι κλειστός και αφού βεβαιωθούμε ότι διορθώθηκε το λάθος, επιστρέφουμε τη ροή εκτέλεσης του προγράμματος στην εντολή εκτύπωσης, η οποία ολοκληρώνεται με επιτυχία. Για την ανίχνευση και το χειρισμό των λαθών που εμφανίζονται κατά την εκτέλεση ενός προγράμματος στις γλώσσες προγραμματισμού Java, ADA και C++ χρησιμοποιείται ο μηχανισμός των εξαιρέσεων (exceptions), ενώ στη Visual Basic υπάρχει ειδική εντολή (On Error GoTo).

- να αξιολογήσουμε την εντολή που προκάλεσε το σφάλμα και αν θεωρήσουμε ότι η εκτέλεσή της δεν είναι κρίσιμη για την εφαρμογή, να μεταφέρουμε τη ροή εκτέλεσης στην επόμενη εντολή. Η εκτέλεση ενός αρχείου ήχου ταυτόχρονα με την εκτέλεση μιας εργασίας (π.χ. αντιγραφή αρχείων) δεν είναι σημαντική, εφόσον η συγκεκριμένη εργασία ολοκληρώνεται με επιτυχία.

- να θεωρήσουμε ιδιαίτερα κρίσιμο το σφάλμα και αφού ενημερώσουμε το χρήστη, να τερματίσουμε το πρόγραμμα. Αυτός ο τρόπος φυσικά πρέπει να αποφεύγεται, γιατί οδηγεί την εκτέλεση του προγράμματος σε απότομη διακοπή με απρόβλεπτες συνέπειες.

Όλες οι παραπάνω εργασίες πραγματοποιούνται μέσα από κατάλληλες εντολές που προσφέρουν σχεδόν όλα τα σύγχρονα περιβάλλοντα προγραμματισμού. Υπάρχουν εντολές που ανιχνεύουν ένα λάθος, δίνουν την Περιγραφή του (αριθμητικά ή και με μήνυμα) και επιτρέπουν τη μεταβίβαση της ροής εκτέλεσης του προγράμματος.