Manejo de excepciones

El manejo de excepciones es una técnica de programación que permite al programador controlar los errores ocasionados durante la ejecución de un programa informático. Cuando ocurre cierto tipo de error, el sistema reacciona ejecutando un fragmento de código que resuelve la situación, por ejemplo retornando un mensaje de error o devolviendo un valor por defecto.

Introducción

Una excepción en términos de lenguaje de programación es la indicación de un problema que ocurre durante la ejecución de un programa. Sin embargo, la palabra excepción se refiere a que este problema ocurre con poca frecuencia generalmente cuando existe algún dato o instrucción que no se apega al funcionamiento del programa por lo que se produce un error. El manejo de excepciones permite al usuario crear aplicaciones tolerantes a fallas y robustas (resistentes a errores) para controlar estas excepciones y que pueda seguir ejecutándose el programa sin verse afectado por el problema. En lenguaje Java estas excepciones pueden manejarse con las clases que extienden el paquete Throwable de manera directa o indirecta,^[1]​ pero existen diversos tipos de excepciones y formas para manejarlas.

Uso del manejo de excepciones

El manejo de excepciones ayuda al programador a trasladar el código para manejo de errores de la línea principal de ejecución, además se puede elegir entre manejar todas las excepciones, las de cierto tipo o de las de grupos relacionados, esto hace que la probabilidad de pasar por alto los errores se reduzca y a la vez hace los programas más robustos. Pero es importante utilizar un lenguaje de programación que soporte este manejo, de lo contrario el procesamiento de errores no estará incluido y hará el programa más vulnerable. Este manejo está diseñado para procesar errores que ocurren cuando se ejecuta una instrucción, algunos ejemplos son: desbordamiento aritmético, división entre cero, parámetros inválidos de método y asignación fallida en la memoria. Sin embargo, no está diseñado para procesar problemas con eventos independientes al programa como son pulsar una tecla o clic al mouse.

Las excepciones se dividen en verificadas y no verificadas. Es importante esta división porque el compilador implementa requerimientos de atrapar o declarar para las verificadas lo que hará que se detecten las excepciones automáticamente y de acuerdo al lenguaje de programación utilizado se utilizará un método para corregirlas. Sin embargo para las que no verificadas se producirá un error indicando que deben atraparse y declararse. Por eso el programador debe pensar en los problemas que pueden ocurrir cuando se llama a un método y definir excepciones para verificarse cuando sean importantes. Las clases de excepciones pueden derivarse de una superclase común, por lo que con un manejador para atrapar objetos de la superclase, también se pueden atrapar todos los objetos de las subclases de esa clase. Pero también, se pueden atrapar a cada uno de los tipos de las subclases de manera individual si estas requieren ser procesadas diferente.

A cada célula se le conoce como compiladora de distintos.

Limpieza de pila

En ocasiones cuando se lanza una excepción, pero no se atrapa en un enlace específico, la pila de llamadas se limpia y el programa intenta volverlo a atrapar en el siguiente bloque, esto se conoce como limpieza de pila. Este proceso hace que el método en el que no se atrapó la excepción termine, todas sus variables quedan fuera del enlace y el control regresa a la instrucción que originalmente la invocó. La limpieza de pila se repetirá hasta que la excepción pueda ser atrapada porque de lo contrario se producirá un error a la hora de compilar.

Aserciones

Las aserciones ayudan a asegurar la validez del programa al atrapar los errores potenciales e identificar los posibles errores lógicos del desarrollo. Estas pueden escribirse como comentarios para apoyar a la persona que desarrolla el programa. Algunos ejemplos son:

Precondiciones y pos condiciones

Estas características son utilizadas por los programadores para hacer un análisis de lo esperado del programa antes y después de su ejecución. Son importantes porque gracias a ellas se pueden detectar posibles fallas en el programa y corregirlas.

Las precondiciones son verdaderas cuando se invoca a un método, estas describen las características del método y las expectativas que se tienen en el estado actual del programa. Si no se cumplen las precondiciones el comportamiento del método es indefinido por lo que se lanza una excepción que esté preparada o continuar con el programa esperando el error. Las pos condiciones describen las restricciones en el entorno y cualquier efecto secundario del método. Es recomendable escribirlas para saber que esperar en un futuro si es que se hacen modificaciones.

Conclusión

El manejo de excepciones ayuda a lidiar con los errores de una aplicación por medio de la manipulación del código para hacer programas más robustos. Además existen herramientas que ayudan a manejarlas, tal es el caso de los bloques try (intentar) que encierran el código que puede lanzar una excepción y los bloques catch (atrapar) que lidian con las excepciones que surjan. También existen técnicas que el programador utiliza para conocer el posible funcionamiento del programa y detectar los errores que pueda contener.

Ejemplos de código

Java

public class ExcDemo {
    public static void main(String[] args) {
        int nums[]=new int[4];
        try {
            System.out.println("Antes de que se genere la excepción.");
            //generar una excepción de índice fuera de límites
            nums[7]=10;
        }catch (ArrayIndexOutOfBoundsException exc){
            //Capturando la excepción
            System.out.println("Índice fuera de los límites!");
        } finally {
        System.out.println("Después de que se genere la excepción.");
    }
}
}

Delphi

procedure TForm1.Button1Click(Sender : TObject);
begin
  try
    try
       a := b / c;
    finally
      // Este código siempre se ejecuta, independientemente de si ocurre o no una excepción.
    end;
  except
    on e:EZeroDivide do
      // Manejo de la excepción División por cero.
    on e:Exception do
      // Manejo de una excepción "genérica".
  end;
end;

Pascal

 Var i,X,Y:Entero ' Declaramos las variables a utilizar
 AdmErr ' Administrar Error
   Resultado = X \ Y
 Controlar i ' Controlar si existe (i obtiene el valor de la excepción)
   Seleccionar i
     Caso errEntDivCero ' Si i es igual a División a cero.
       Mensaje("División a cero!")
     Caso Otro
       Salir AdmErr
   FinSeleccionar
 FinAdmErr ' Fin Administrar Error

Python

try:
    result = x / y
except ZeroDivisionError:
    print "division by zero!"
else:
    print "result is", result
finally:
    print "executing finally clause"

Ada

type T_Matriz is array (Positive range <>,
                        Positive range <>) of Integer; 
procedure Rellenar_Matriz 
   (Matriz : in T_Matriz;
    K      : in Integer;
    Q      : in Integer);
is
begin
   begin
      Matriz (K,Q) := 3;
   exception
      when Constraint_Error =>
   Put_Line ("Las posiciones se salen del rango de la matriz");
   end;
end Rellenar_Matriz;

Referencias

Enlaces externos

• Introducción al manejo de excepciones en C.
• exceptions4c: Una biblioteca de manejo de excepciones para C.
• Tratamiento de excepciones en Java.

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