《.net编程先锋C＃》第七章 异常处理

1<p>7.1 校验(checked)和非校验(unchecked)语句   
2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。（C++程序员听起来熟悉吗？）   
3那么，C#如何处理溢出的呢？ 要找出其默认行为，请看我在这本书前面提到的阶乘的例子。（为了方便其见，前面的例子再次在清单 7.1 中给出）</p>

1<p>清单 7.1 计算一个数的阶乘</p>

 1<p>1: using System;   
 22:   
 33: class Factorial   
 44: {   
 55: public static void Main(string[] args)   
 66: {   
 77: long nFactorial = 1;   
 88: long nComputeTo = Int64.Parse(args[0]);   
 99:   
1010: long nCurDig = 1;   
1111: for (nCurDig=1;nCurDig &lt;= nComputeTo; nCurDig++)   
1212: nFactorial *= nCurDig;   
1313:   
1414: Console.WriteLine("{0}! is {1}",nComputeTo, nFactorial);   
1515: }   
1616: }</p>

1<p>当你象这样使用命令行执行程序时   
2factorial 2000</p>

1<p>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。   
2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。   
37.1.1 给溢出校验设置编译器   
4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：   
5csc factorial.cs /checked+</p>

1<p>现在当你用2000参数执行应用程序时，CLR通知你溢出异常（见图 7.1）。</p>

1<p>图 7.1 允许了溢出异常，阶乘代码产生了一个异常。</p>

1<p> 按ＯＫ键离开对话框揭示了异常信息：   
2Exception occurred: System.OverflowException   
3at Factorial.Main(System.String[])</p>

1<p> 现在你了解了溢出条件引发了一个 System.OverflowException异常。下一节，在我们完成语法校验之后，如何捕获并处理所出现的异常？   
27.1.2 语法溢出校验   
3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7.2中显示的那样，使用校验语句。</p>

1<p>清单 7.2 阶乘计算中的溢出校验</p>

 1<p>1: using System;   
 22:   
 33: class Factorial   
 44: {   
 55: public static void Main(string[] args)   
 66: {   
 77: long nFactorial = 1;   
 88: long nComputeTo = Int64.Parse(args[0]);   
 99:   
1010: long nCurDig = 1;   
1111:   
1212: for (nCurDig=1;nCurDig &lt;= nComputeTo; nCurDig++)   
1313: checked { nFactorial *= nCurDig; }   
1414:   
1515: Console.WriteLine("{0}! is {1}",nComputeTo, nFactorial);   
1616: }   
1717: }</p>

1<p> 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。</p>

1<p> 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：</p>

1<p>unchecked   
2{   
3nFactorial *= nCurDig;   
4}</p>

1<p></p>

1<p>7.2 异常处理语句   
2既然你知道了如何产生一个异常（你会发现更多的方法，相信我），仍然存在如何处理它的问题。如果你是一个 C++ WIN32 程序员，肯定熟悉SEH（结构异常处理）。你将从中找到安慰，Ｃ＃中的命令几乎是相同的，而且它们也以相似的方式运作。</p>

1<p>The following three sections introduce C#'s exception-handling statements:   
2以下三节介绍了Ｃ＃的异常处理语句：</p>

1<p>。用 try-catch 捕获异常   
2。用try-finally 清除异常   
3。用try-catch-finally 处理所有的异常</p>

1<p>7.2.1 使用 try 和 catch捕获异常   
2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。   
3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。清单7.3 用try 和 catch为OverflowException 实现异常处理。</p>

1<p>清单7.3 捕获由Factorial Calculation引发的OverflowException 异常</p>

 1<p>1: using System;   
 22:   
 33: class Factorial   
 44: {   
 55: public static void Main(string[] args)   
 66: {   
 77: long nFactorial = 1, nCurDig=1;   
 88: long nComputeTo = Int64.Parse(args[0]);   
 99:   
1010: try   
1111: {   
1212: checked   
1313: {   
1414: for (;nCurDig &lt;= nComputeTo; nCurDig++)   
1515: nFactorial *= nCurDig;   
1616: }   
1717: }   
1818: catch (OverflowException oe)   
1919: {   
2020: Console.WriteLine("Computing {0} caused an overflow exception", nComputeTo);   
2121: return;   
2222: }   
2323:   
2424: Console.WriteLine("{0}! is {1}",nComputeTo, nFactorial);   
2525: }   
2626: }</p>

1<p>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。   
2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。   
3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。</p>

1<p>try   
2{   
3...   
4}   
5catch   
6{   
7...   
8}</p>

1<p>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：</p>

1<p>try   
2{   
3...   
4}   
5catch(System.Exception e)   
6{   
7...   
8}</p>

1<p>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。</p>

1<p>7.2.2 使用 try 和 finally 清除异常   
2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。   
3尽管程序不正常终止，但你还可以为用户获取一条消息，如清单 7.4 所示。</p>

1<p>清单 7.4 在finally 语句中处理异常</p>

 1<p>1: using System;   
 22:   
 33: class Factorial   
 44: {   
 55: public static void Main(string[] args)   
 66: {   
 77: long nFactorial = 1, nCurDig=1;   
 88: long nComputeTo = Int64.Parse(args[0]);   
 99: bool bAllFine = false;   
1010:   
1111: try   
1212: {   
1313: checked   
1414: {   
1515: for (;nCurDig &lt;= nComputeTo; nCurDig++)   
1616: nFactorial *= nCurDig;   
1717: }   
1818: bAllFine = true;   
1919: }   
2020: finally   
2121: {   
2222: if (!bAllFine)   
2323: Console.WriteLine("Computing {0} caused an overflow exception", nComputeTo);   
2424: else   
2525: Console.WriteLine("{0}! is {1}",nComputeTo, nFactorial);   
2626: }   
2727: }   
2828: }</p>

1<p>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。   
2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 。   
3坏消息， C# 中没有__leave 语句。但是，在清单 7.5 中的代码演示了一个你可以实现的方案。</p>

1<p>清单 7.5 从 try语句 跳转到finally 语句</p>

 1<p>1: using System;   
 22:   
 33: class JumpTest   
 44: {   
 55: public static void Main()   
 66: {   
 77: try   
 88: {   
 99: Console.WriteLine("try");   
1010: goto __leave;   
1111: }   
1212: finally   
1313: {   
1414: Console.WriteLine("finally");   
1515: }   
1616:   
1717: __leave:   
1818: Console.WriteLine("__leave");   
1919: }   
2020: }</p>

1<p>   
2当这个应用程序运行时，输出结果为</p>

1<p>try   
2finally   
3__leave</p>

1<p>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。   
2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。</p>

1<p>7.2.3 使用try-catch-finally处理所有异常   
2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。清单 7.6 显示了处理零除错误的途径。</p>

1<p>清单 7.6 实现多个catch 语句</p>

 1<p>1: using System;   
 22:   
 33: class CatchIT   
 44: {   
 55: public static void Main()   
 66: {   
 77: try   
 88: {   
 99: int nTheZero = 0;   
1010: int nResult = 10 / nTheZero;   
1111: }   
1212: catch(DivideByZeroException divEx)   
1313: {   
1414: Console.WriteLine("divide by zero occurred!");   
1515: }   
1616: catch(Exception Ex)   
1717: {   
1818: Console.WriteLine("some other exception");   
1919: }   
2020: finally   
2121: {   
2222: }   
2323: }   
2424: }</p>

1<p>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。   
2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？清单7.7中的代码有说明。</p>

1<p>清单7.7 顺序不适当的 catch 语句</p>

 1<p>1: try   
 22: {   
 33: int nTheZero = 0;   
 44: int nResult = 10 / nTheZero;   
 55: }   
 66: catch(Exception Ex)   
 77: {   
 88: Console.WriteLine("exception " + Ex.ToString());   
 99: }   
1010: catch(DivideByZeroException divEx)   
1111: {   
1212: Console.WriteLine("never going to see that");   
1313: }</p>

1<p>   
2编译器将捕获到一个小错误，并类似这样报告该错误：   
3wrongcatch.cs(10,9): error CS0160: A previous catch clause already   
4catches all exceptions of this or a super type ('System.Exception')</p>

1<p>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。</p>

1<p>   
27.3 引发异常   
3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：</p>

1<p>throw new ArgumentException("Argument can't be 5");   
2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。</p>

1<p>表 7.1 Runtime提供的标准异常</p>

1<p>   
2异常类型 描述</p>

 1<p>Exception 所有异常对象的基类   
 2SystemException 运行时产生的所有错误的基类   
 3IndexOutOfRangeException 当一个数组的下标超出范围时运行时引发   
 4NullReferenceException 当一个空对象被引用时运行时引发   
 5InvalidOperationException 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   
 6ArgumentException 所有参数异常的基类   
 7ArgumentNullException 在参数为空（不允许）的情况下，由方法引发   
 8ArgumentOutOfRangeException 当参数不在一个给定范围之内时，由方法引发   
 9InteropException 目标在或发生在CLR外面环境中的异常的基类   
10ComException 包含COM 类的HRESULT信息的异常   
11SEHException 封装win32 结构异常处理信息的异常</p>

1<p>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。可能在表7.1 中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？在即将要学到小节中，都涉及到这两个话题。</p>

1<p>7.3.1 重新引发异常   
2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 清单7.8所示。</p>

1<p>清单 7.8 重新引发一个异常</p>

 1<p>1: try   
 22: {   
 33: checked   
 44: {   
 55: for (;nCurDig &lt;= nComputeTo; nCurDig++)   
 66: nFactorial *= nCurDig;   
 77: }   
 88: }   
 99: catch (OverflowException oe)   
1010: {   
1111: Console.WriteLine("Computing {0} caused an overflow exception", nComputeTo);   
1212: throw;   
1313: }</p>

1<p>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：   
2throw oe;   
3现在有时还必须留意这个异常。</p>

1<p>7.3.2 创建自己的异常类   
2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。   
3在清单 7.9 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。   
4清单 7.9 实现自己的异常类 MyImportantException</p>

 1<p>1: using System;   
 22:   
 33: public class MyImportantException:Exception   
 44: {   
 55: public MyImportantException()   
 66: :base() {}   
 77:   
 88: public MyImportantException(string message)   
 99: :base(message) {}   
1010:   
1111: public MyImportantException(string message, Exception inner)   
1212: :base(message,inner) {}   
1313: }   
1414:   
1515: public class ExceptionTestApp   
1616: {   
1717: public static void TestThrow()   
1818: {   
1919: throw new MyImportantException("something bad has happened.");   
2020: }   
2121:   
2222: public static void Main()   
2323: {   
2424: try   
2525: {   
2626: ExceptionTestApp.TestThrow();   
2727: }   
2828: catch (Exception e)   
2929: {   
3030: Console.WriteLine(e);   
3131: }   
3232: }   
3333: }</p>

1<p>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。   
2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。   
3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。</p>

 1<p>7.4 异常处理的“要”和“不要”   
 2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：   
 3。当引发异常时，要提供有意义的文本。   
 4。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。   
 5。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。   
 6。当调用操作不适合对象的当前状态时，要引发一个 InvalidOperationException异常。   
 7。要引发最适合的异常。   
 8。要使用链接异常，它们允许你跟踪异常树。   
 9。不要为正常或预期的错误使用异常。   
10。不要为流程的正常控制使用异常。   
11。不要在方法中引发 NullReferenceException或IndexOutOfRangeException异常。</p>

1<p>7.5 小结   
2这一章由介绍溢出校验开始。你可以使用编译器开关（默认是关），使整个应用程序允许或禁止溢出校验。如果需要微调控制，你可以使用校验和非校验语句，它允许你使用或不使用溢出校验来执行一段代码，尽管没有给应用程序设置开关。   
3当发生溢出时，一个异常就被引发了。如何处理异常取决于你。我提出了各种途径，包括你最有可能贯穿整个应用程序使用的：try、catch 和finally 语句。在伴随的多个例子中，你学到了它与WIN32结构异常处理（SEH）的差别。   
4异常处理是给类的用户； 然而，如果你负责创建新的类，就可以引发异常。有多种选择：引发早已捕获的异常，引发存在的框架异常，或者按规定的实际目标创建新的异常类。   
5最后，你需要阅读引发和处理异常的各种“要”和“不要”。</p>

1<p></p>