Beyond the dream——飛雪飄寒

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C#中的异常处理

Posted on 2008-01-17 10:32  飛雪飄寒  阅读(2538)  评论(0编辑  收藏  举报
     通用语言运行时(CLR)具有的一个很大的优势,异常处理是跨语言被标准化的。一个在C#中所引发的异常可以在Visual Basic客户中得到处理。不再有 HRESULTs  或者 ISupportErrorInfo 接口。
    尽管跨语言异常处理的覆盖面很广,你稍为改变编译器的溢出处理行为,接着有趣的事情就开始了:你处理了该异常。要增加更多的手段,随后引发你所创建的异常。

1.1  校验(checked)和非校验(unchecked)语句
    当你执行运算时,有可能会发生计算结果超出结果变量数据类型的有效范围。这种情况被称为溢出,依据不同的编程语言,你将被以某种方式通知——或者根本就没有被通知。
     那么,C#如何处理溢出的呢? 要找出其默认行为,请看下面的阶乘的例子。
     example 1.1     计算一个数的阶乘
Code
    当你象这样使用命令行执行程序时
    factorial 2000

    结果为0,什么也没有发生。因此,设想C#默默地处理溢出情况而不明确地警告你是安全的。
     通过给整个应用程序(经编译器开关)或于语句级允许溢出校验,你就可以改变这种行为。以下两节分别解决一种方
案。
1.1.1 给溢出校验设置编译器
    如果你想给整个应用程序控制溢出校验,C#编译器设置选择是正是你所要找的。默认地,溢出校验是禁用的。要明确
地要求它,运行以下编译器命令:
csc factorial.cs /checked+

    现在当你用2000参数执行应用程序时,CLR通知你溢出异常。

允许了溢出异常,阶乘代码产生了一个异常。

  按OK键离开对话框揭示了异常信息:
Exception occurred: System.OverflowException
  at Factorial.Main(System.String[])

  现在你了解了溢出条件引发了一个 System.OverflowException异常。
1.1.2 语法溢出校验
  如果你不想给整个应用程序允许溢出校验,仅给某些代码段允许校验,你可能会很舒适。对于这种场合,你可能象清
单1.2中显示的那样,使用校验语句。

example 1.2  阶乘计算中的溢出校验

Code

  甚至就如你运用标志 checked-编译了该代码,在第13行中,溢出校验仍然会对乘法实现检查。错误信息保持一致。
  显示相反行为的语句是非校验(unchecked )。甚至如果允许了溢出校验(给编译器加上checked+标志),被
unchecked 语句所括住的代码也将不会引发溢出异常:

unchecked
{
nFactorial *= nCurDig;
}    

1.2  异常处理语句  
The following three sections introduce C#'s exception-handling statements:
  以下三节介绍了C#的异常处理语句:

。用 try-catch 捕获异常
。用try-finally 清除异常
。用try-catch-finally 处理所有的异常

1.2.1  使用 try 和 catch捕获异常
  你肯定会对一件事非常感兴趣——不要提示给用户那令人讨厌的异常消息,以便你的应用程序继续执行。要这样,你
必须捕获(处理)该异常。
    这样使用的语句是try 和 catch。try包含可能会产生异常的语句,而catch处理一个异常,如果有异常存在的话。
   example 1.3  捕获由Factorial Calculation引发的OverflowException 异常

Code

    为了说明清楚,我扩展了某些代码段,而且我也保证异常是由checked 语句产生的,甚至当你忘记了编译器设置时。
    正如你所见,异常处理并不麻烦。你所有要做的是:在try语句中包含容易产生异常的代码,接着捕获异常,该异常在
这个例子中是OverflowException类型。无论一个异常什么时候被引发,在catch段里的代码会注意进行适当的处理。
    如果你不事先知道哪一种异常会被预期,而仍然想处于安全状态,简单地忽略异常的类型。

try
{
...
}
catch
{
...
}

    但是,通过这个途径,你不能获得对异常对象的访问,而该对象含有重要的出错信息。一般化异常处理代码象这样:

try
{
...
}
catch(System.Exception e)
{
...
}

    注意,你不能用ref或out 修饰符传递 e 对象给一个方法,也不能赋给它一个不同的值。

1.2.2  使用 try 和 finally 清除异常
    如果你更关心清除而不是错误处理, try 和 finally 会获得你的喜欢。它不仅抑制了出错消息,而且所有包含在
finally 块中的代码在异常被引发后仍然会被执行。
    尽管程序不正常终止,但你还可以为用户获取一条消息,如example 1.4 所示。

    example 1.4  在finally 语句中处理异常

Code

    通过检测该代码,你可能会猜到,即使没有引发异常处理,finally也会被执行。这是真的——在finally中的代码总
是会被执行的,不管是否具有异常条件。为了举例说明如何在两种情况下提供一些有意义的信息给用户, 我引进了新变量
bAllFine。bAllFine告诉finally 语段,它是否是因为一个异常或者仅是因为计算的顺利完成而被调用。
    作为一个习惯了SEH程序员,你可能会想,是否有一个与__leave 语句等价的语句,该语句在C++中很管用。如果你还
不了解,在C++中的__leave 语句是用来提前终止 try  语段中的执行代码,并立即跳转到finally 语段 。
    坏消息, C# 中没有__leave 语句。但是,在example 1.5 中的代码演示了一个你可以实现的方案。

    example 1.5  从 try语句 跳转到finally 语句

Code


    当这个应用程序运行时,输出结果为

try
finally
__leave

     一个 goto 语句不能退出 一个finally 语段。甚至把 goto 语句放在 try 语句 段中,还是会立即返回控制到
finally 语段。因此,goto 只是离开了 try 语段并跳转到finally 语段。直到 finally 中的代码完成运行后,才能到达
__leave 标签。按这种方式,你可以模仿在SEH中使用的的__leave 语句。
     顺便地,你可能怀疑goto 语句被忽略了,因为它是try 语句中的最后一条语句,并且控制自动地转移到了
finally 。为了证明不是这样,试把goto 语句放到Console.WriteLine 方法调用之前。尽管由于不可到达代码你得到了编
译器的警告,但是你将看到goto语句实际上被执行了,且没有为 try 字符串产生的输出。

1.2.3  使用try-catch-finally处理所有异常
    应用程序最有可能的途径是合并前面两种错误处理技术——捕获错误、清除并继续执行应用程序。所有你要做的是在
出错处理代码中使用 try 、catch 和 finally语句。example 1.6 显示了处理零除错误的途径。

    example 1.6  实现多个catch 语句

Code

    这个例子的技巧为,它包含了多个catch 语句。第一个捕获了更可能出现的DivideByZeroException异常,而第二个
catch语句通过捕获普通异常处理了所有剩下来的异常。
    你肯定总是首先捕获特定的异常,接着是普通的异常。如果你不按这个顺序捕获异常,会发生什么事呢?example 1.7中的
代码有说明。

  example 1.7   顺序不适当的 catch 语句

Code



    编译器将捕获到一个小错误,并类似这样报告该错误:
wrongcatch.cs(10,9): error CS0160: A previous catch clause already
catches all exceptions of this or a super type ('System.Exception')

    最后,我必须告发CLR异常与SEH相比时的一个缺点(或差别):没有 EXCEPTION_CONTINUE_EXECUTION标识符的等价
物,它在SEH异常过滤器中很有用。基本上,EXCEPTION_CONTINUE_EXECUTION 允许你重新执行负责异常的代码片段。在重
新执行之前,你有机会更改变量等。我个人特别喜欢的技术为,使用访问违例异常,按需要实施内存分配。
  

1.3  引发异常
    当你必须捕获异常时,其他人首先必须首先能够引发异常。而且,不仅其他人能够引发,你也可以负责引发。其相当
简单:

throw new ArgumentException("Argument can't be 5");
    你所需要的是throw 语句和一个适当的异常类。我已经从表7.1提供的清单中选出一个异常给这个例子。
    
    Runtime提供的标准异常


异常类型                                                        描述

Exception                                            所有异常对象的基类
SystemException                                      运行时产生的所有错误的基类
IndexOutOfRangeException                             当一个数组的下标超出范围时运行时引发
NullReferenceException                               当一个空对象被引用时运行时引发
InvalidOperationException                            当对方法的调用对对象的当前状态无效时,由某些方法引发
ArgumentException                                    所有参数异常的基类
ArgumentNullException                                在参数为空(不允许)的情况下,由方法引发
ArgumentOutOfRangeException                          当参数不在一个给定范围之内时,由方法引发
InteropException                                     目标在或发生在CLR外面环境中的异常的基类
ComException                                         包含COM 类的HRESULT信息的异常
SEHException                                         封装win32 结构异常处理信息的异常

    然而,在catch语句的内部,你已经有了随意处置的异常,就不必创建一个新异常。可能在上面的异常没有一个符
合你特殊的要求——为什么不创建一个新的异常?

1.3.1 重新引发异常
    当处于一个catch 语句的内部时,你可能决定引发一个目前正在再度处理的异常,留下进一步的处理给一些外部的
try-catch 语句。该方法的例子如 example 1.8所示。

example 1.8  重新引发一个异常

Code

    注意,我不必规定所声明的异常变量。尽管它是可选的,但你也可以这样写:
    throw oe;
    现在有时还必须留意这个异常。

1.3.2  创建自己的异常类
    尽管建议使用预定义的异常类,但对于实际场合,创建自己的异常类可能会方便。创建自己的异常类,允许你的异常
类的使用者根据该异常类采取不同的手段。
    在example 1.9 中出现的异常类 MyImportantException遵循两个规则:第一,它用Exception结束类名。第二,它实现了
所有三个被推荐的通用结构。你也应该遵守这些规则。
    example 1.9   实现自己的异常类  MyImportantException

Code


    正如你所看到的,MyImportantException 异常类不能实现任何特殊的功能,但它完全基于System.Exception类。程序
的剩余部分测试新的异常类,给System.Exception 类使用一个catch 语句。
    如果没有特殊的实现而只是给MyImportantException定义了三个构造函数,创建它又有什么意义呢?它是一个重要的
类型——你可以在catch语句中使用它,代替更为普通的异常类。可能引发你的新异常的客户代码可以按规定的catch代码
发挥作用。
    当使用自己的名字空间编写一个类库时,也要把异常放到该名字空间。尽管它并没有出现在这个例子中,你还是应该
使用适当的属性,为扩展了的错误信息扩充你的异常类。

1.4  异常处理的“要”和“不要”
  作为最后的忠告之语,这里是对异常引发和处理所要做和不要做的清单:
。当引发异常时,要提供有意义的文本。
。要引发异常仅当条件是真正异常;也就是当一个正常的返回值不满足时。
。如果你的方法或属性被传递一个坏参数,要引发一个ArgumentException异常。
。当调用操作不适合对象的当前状态时,要引发一个 InvalidOperationException异常。
。要引发最适合的异常。
。要使用链接异常,它们允许你跟踪异常树。
。不要为正常或预期的错误使用异常。
。不要为流程的正常控制使用异常。
。不要在方法中引发 NullReferenceException或IndexOutOfRangeException异常。