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Puntatori nulli, assert e warning

Puntatori nulli

Allora, avete fatto un sondaggio sul vostro sito che chiede ai vostri lettori i loro nomi e le loro età. L'unico problema è che per qualche motivo alcuni vostri lettori non vogliono darvi le loro età - si rifiutano cocciutamente di riempire quel campo. Che cosa deve fare un povero database administrator?

Assumete che l'età sia rappresentata con un int, vi sono due possibili modi di risolvere questo problema. Il più comune (e il più sbagliato) è quello di assumere una qualche sorta di valore "speciale" per l'età che significa che l'informazione sull'età non è stata acquisita. Così se, diciamo, age = -1 il dato non è stato acquisito, altrimenti il dato è stato acquisito (anche se non è valido!). Questo tipo di metodo funziona finché, per esempio, non cominciate a calcolare l'età media dei visitatori del vostro sito. Dato che dimenticate di tener conto del vostro valore speciale, concludete che l'età media dei visitatori è di 7 anni e mezzo, ed assumete dei web designer perché rimuovano tutte le parole lunghe ed usino i colori primari dappertutto.

L'altro metodo, corretto, è quello di conservare l'età in un campo che abbia tipo "int or null". Ecco una tabella SQL per conservare le età:

create table users
(
  userid serial,
  name text not null,
  age int             -- may be null
);

Se il dato di età non è acquisito, esso entra nel database come valore speciale SQL NULL. SQL lo ignora automaticamente quando gli chiedete di calcolare le medie e così via.

Anche i linguaggi di programmazione supportano i valori nulli, nonostante essi possano essere più facili da usare in alcuni che in altri. In Perl, qualunque scalare (cioè un numero o una stringa) può essere undef (la maniera di Perl di dire valore nullo). Ciò è all'origine di molti avvertimenti che sono spesso ignorati da programmatori senza esperienza, anche se rappresentano probabilmente importanti errori. In Java può essere nullo anche qualunque riferimento ad un'oggetto, sicché in Java potrebbe aver senso conservare l'età come Integer e consentire che riferimenti all'età siano null. In C i puntatori possono, naturalmente, essere nulli, ma se voleste che un intero semplice fosse nullo dovreste prima inscatolarlo in un'oggetto allocato tramite malloc sul mucchio.

OCaml ha un'elegante soluzione al problema dei valori nulli, che utilizza un semplice tipo variante polimorfico definito (in Pervasives) come:

type 'a option = None | Some of 'a

Un "puntatore nullo" è scritto None. Il tipo dell'età nel nostro esempio sopra (un int che può essere nullo è int option [ricordate: all'indietro, come int list e int binary_tree].

Some 3

Che dire di una lista di int opzionali?

[ None; Some 3; Some 6; None ]

E di una lista opzionale di int?

Some [1; 2; 3];;

Assert, warning, errori fatali e stampa su stderr

Una grande funzionalità di Perl è il ricco insieme di comandi per fare il debug dei programmi e gestire errori inattesi, ivi compresa la possibilità di stampare tracce di stack, sollevare ed intercettare eccezioni e così via. OCaml non ha un set così ricco di comandi di debug

  • migliore che Java, circa come C, non certo così buono come Perl. (Parleremo delle eccezioni in maggiore dettaglio più avanti.)

Innanzitutto, assert prende un'espressione e solleva un'eccezione. Assumendo che voi non intercettiate tale eccezione (non è probabilmente saggio intercettare questa eccezione, in particolare per i principianti), ciò risulta nel blocco del programma e nella stampa del file sorgente e de numero di riga dove è avvenuto l'errore. Un'esempio:

assert (Sys.os_type = "Win32")

(L'esecuzione su Win32, naturalmente, non solleverà errori).

Potreste anche semplicemente chiamare assert false per fermare il vostro programma quando proprio le cose non vanno bene, ma probabilmente fate meglio ad usare ...

failwith "messaggio di errore" solleva un'eccezione Failure, la quale, ancora assumendosi che non tentiate di intercettarla, fermerà il programma con il messaggio di errore dato. failwith è spesso utilizzato durante il pattern matching, come in questo esempio reale:

match Sys.os_type with
| "Unix" | "Cygwin" ->   (* codice omesso *)
| "Win32" ->             (* codice omesso *)
| "MacOS" ->             (* codice omesso *)
| _ -> failwith "this system is not supported"

Si notino in questo esempio anche un paio di caratteristiche extra di pattern matching. È utilizzato un cosiddetto "range pattern" per il match sia con "Unix" sia con "Cygwin", e il pattern speciale _ che fa match con "tutto il resto".

Se volete fare il debug del vostro programma, ma, come me, avete un'avversione per debugger che non sono gdb, vorrete probabilmente stampare in qualche modo un'avvertimento (warning) attraverso la vostra funzione. Ecco un esempio (si noti il codice evidenziato in rosso):

open Graphics;;
  
open_graph " 640x480";;
for i = 12 downto 1 do
  let radius = i * 20 in
  prerr_endline ("radius is " ^ (string_of_int radius));
  set_color (if (i mod 2) = 0 then red else yellow);
  fill_circle 320 240 radius
done;;
read_line ();;

Se preferite printf nello stile di C, provate invece ad utilizzare il modulo di OCaml Printf:

open Graphics;;
open Printf;;
  
open_graph " 640x480";;
for i = 12 downto 1 do
  let radius = i * 20 in
  eprintf "radius is %d\n" radius;
  set_color (if (i mod 2) = 0 then red else yellow);
  fill_circle 320 240 radius
done;;
read_line ();;