Применение ключевых слов checked и unchecked

В C# 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 a, 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 C# 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.

// 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.

// 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)); // верно

        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.