C#-程序設(shè)計教程第7章

1、第7章 程序的生成、異常處理和調(diào)試 7.1 異常處理7.1.1 異常類7.1.2 try-catch7.1.3 try-catch-finally7.1.4 多重try結(jié)構(gòu)7.1.5 默認(rèn)異常處理7.1.6 throw7.1.7 用戶自定義異常7.2 Visual Studio 2017的調(diào)試功能目 錄7.1.1 異常類 專業(yè)的程序必須能夠處理異常情況。在.NET以前的編程語言中，這常常稱作錯誤處理。意外的情況會生成錯誤代碼，程序捕捉這段代碼并采取相應(yīng)的措施。 .NET的公共語言運行庫并不產(chǎn)生錯誤代碼。在出現(xiàn)異常情況時，CLR創(chuàng)建一個稱作異常的特殊對象，該對象中的屬性和方法詳細(xì)描述了異常情況以

2、及引起錯誤的具體原因。 .NET處理的是異常而不是錯誤，因此在.NET中不再使用術(shù)語“錯誤處理”，改用“異常處理”。異常處理指的是發(fā)現(xiàn)異常時采取相應(yīng)措施的.NET技術(shù)。 .NET實現(xiàn)了系統(tǒng)范圍內(nèi)功能強(qiáng)大的錯誤處理方式，.NET中不再使用錯誤符號，而使用異常對象。異常對象是一個包含錯誤相關(guān)信息的對象，這些信息顯示為該對象的屬性。異常對象是派生于System.Exception類的一個實例，System.Exception類有許多子類用于不同的異常情況。7.1 異常處理7.1.1 異常類 在C#語言中使用異常類和異常處理需要用到幾個關(guān)鍵字，它們是： try：開始一段可能出現(xiàn)錯誤的代碼。這段代碼常常

3、稱為 try塊。 catch：為一種類型的異常開始一個錯誤處理程序。catch跟在try塊的后面，try結(jié)構(gòu)可以有多個catch塊，每個catch塊都捕獲不同類型的異常。在try塊中遇到錯誤時，開始執(zhí)行第一個與異常類型匹配的catch塊。 finally：包含在try塊正常結(jié)束時執(zhí)行的代碼，或者catch塊執(zhí)行完畢后執(zhí)行的代碼。也就是說，無論是否檢測到異常，finally塊中的代碼總是會執(zhí)行。finally塊一般用于關(guān)閉或刪除資源，例如數(shù)據(jù)庫連接，如果沒有清理這類資源，代碼就會出問題。 throw：生成一個錯誤，在catch塊中可以用它把異常送回給調(diào)用例程，如果某個例程檢測到傳入?yún)?shù)類型錯誤，

4、也可以用它拋出異常。7.1 異常處理7.1.2 try-catch try-catch 語句由一個 try 塊后跟一個或多個 catch 子句構(gòu)成，這些子句指定不同的異常處理程序。引發(fā)異常時，公共語言運行時 (CLR) 會查找處理此異常的 catch 語句。如果當(dāng)前執(zhí)行的方法不包含這樣的 catch 塊，則 CLR 會查看調(diào)用當(dāng)前方法的方法，然后會遍歷調(diào)用堆棧。如果找不到 catch 塊，則 CLR 會向用戶顯示一條有關(guān)未處理異常的消息并停止執(zhí)行程序。7.1 異常處理7.1.2 try-catch 雖然可以使用不帶參數(shù)的 catch 子句捕捉任何類型的異常，但不推薦這種用法。通常，應(yīng)該只捕捉那

5、些知道如何從中恢復(fù)的異常。因此，應(yīng)該總是指定一個從 System.Exception 派生的對象參數(shù)。例如：catch (InvalidCastException e) 7.1 異常處理7.1.2 try-catch 在同一個 try-catch 語句中可以使用一個以上的特定 catch 子句。這種情況下 catch 子句的順序很重要，因為會按順序檢查 catch 子句。將先捕獲特定程度較高的異常，而不是特定程度較小的異常。如果對 catch 塊進(jìn)行排序以使永遠(yuǎn)不能達(dá)到后面的塊，編譯器將產(chǎn)生錯誤。例7-27.1 異常處理7.1.2 try-catch在 catch 塊中可以使用 throw 語

6、句再次引發(fā)已由 catch 語句捕獲的異常。例如：catch (InvalidCastException e) throw (e); / 再次引發(fā)已由 catch 語句捕獲的異常同時也可以引發(fā)新的異常。下面的例子中將捕捉的異常指定為內(nèi)部異常：catch (InvalidCastException e) / 引發(fā)自定義的新異常 throw new CustomException(Error message here., e);如果要再次引發(fā)當(dāng)前由無參數(shù)的 catch 子句處理的異常，則使用不帶參數(shù)的 throw 語句。例如：catch throw;7.1 異常處理7.1.2 try-catch

7、在 try 塊內(nèi)部時應(yīng)該只初始化其中聲明的變量；否則，完成該塊的執(zhí)行前可能發(fā)生異常。例如，在下面的代碼示例中，變量 x 在 try 塊內(nèi)初始化。試圖在 Write(x) 語句中的 try 塊外部使用此變量時將產(chǎn)生編譯器錯誤：使用了未賦值的局部變量。 7.1 異常處理7.1.2 try-catchstatic void Main() int x; try / 不能在此處初始化聲明的變量 x = 123; catch /此處可能會引發(fā)異常：使用了未賦值的局部變量 Console.Write(x); 7.1 異常處理7.1.3 try-catch-finally finally 塊用于清除 try

8、塊中分配的任何資源，以及運行任何即使在發(fā)生異常時也必須執(zhí)行的代碼。控制總是傳遞給 finally 塊，與 try 塊的退出方式無關(guān)。 catch 用于處理語句塊中出現(xiàn)的異常，而 finally 用于保證代碼語句塊的執(zhí)行，與前面的 try 塊的退出方式無關(guān)。 finally 塊中的語句不管異常是否觸發(fā)都會被執(zhí)行。 catch 和 finally 一起使用的常見方式是：在 try 塊中獲取并使用資源，在 catch 塊中處理異常情況，并在 finally 塊中釋放資源。 7.1 異常處理7.1.3 try-catch-finally 例7-3演示了一個典型的使用try-catch-finally結(jié)

9、構(gòu)的情景，在try塊中占用了一個對文件object類型的變量o拆箱并引發(fā)一個IOException異常，在catch塊中對異常進(jìn)行捕獲但不做任何處理，在finally塊中輸出i。finally塊保證了不管程序運行過程中是否產(chǎn)生異常都能正確釋放程序運行時所占用的系統(tǒng)資源。 7.1 異常處理7.1.4 多重try結(jié)構(gòu)所謂多重try結(jié)構(gòu)就是指一個try塊可以嵌套在另一個try 塊中。在內(nèi)部try塊中生成但沒有被與該try關(guān)聯(lián)的catch捕獲的異常會傳播到外部try塊中。 7.1 異常處理7.1.4 多重try結(jié)構(gòu) 在例7-4中，可以被內(nèi)部try處理的異常(在本例中是除以零錯誤)允許程序繼續(xù)執(zhí)行。然而

10、，數(shù)組邊界錯誤被外部try捕獲，從而導(dǎo)致程序終止。雖然這不是使用多重try結(jié)構(gòu)的唯一原因，但是從前面的程序可以概括出下面的要點：多重try結(jié)構(gòu)經(jīng)常用來以不同的方式處理不同類型的錯誤。有些錯誤的類型是災(zāi)難性的，不能修復(fù)。有些則不太重要，可以立即處理。很多程序員使用外部try塊來捕獲最嚴(yán)重的錯誤，允許內(nèi)部try塊處理不太嚴(yán)重的錯誤。也可以使用外部try塊作為“捕獲所有異常”的塊，以此來捕獲內(nèi)部try塊沒有處理的錯誤。 7.1 異常處理7.1.5 默認(rèn)異常處理 有時引發(fā)了一個異常后，代碼中沒有catch塊能處理這類異常。例如，假定忽略FormatException和通用的catch塊，只有處理Ind

11、exOutOfRangeException的塊。此時，如果引發(fā)一個FormatException異常，會發(fā)生什么情況呢？ 答案是.NET運行庫會捕獲它。.NET運行庫可以把整個程序放在另一個更大的try快中，每個.NET程序都會這么做。這個try塊有一個catch處理程序，它可以捕獲任何類型的異常。如果代碼沒有處理發(fā)生的異常，程序流就會退出程序。由.NET運行庫中的catch塊捕獲它。但是，結(jié)果并不是你想像的那樣。代碼的執(zhí)行會即時中斷，并給用戶顯示一個對話框，通知用戶代碼沒有處理異常，并給出.NET運行庫能檢索到的異常信息。7.1 異常處理7.1.6 throw throw 語句用于發(fā)出在程序

12、執(zhí)行期間出現(xiàn)反常情況（異常）的信號。引發(fā)的異常是一個對象，該對象的類是從 System. Exception 派生的，例如：class MyException : System.Exception / .throw new MyException(); 通常 throw 語句與 try-catch 或 try-finally 語句一起使用，throw 語句也可以用于重新引發(fā)已捕獲的異常。 在例7-5中，當(dāng)索引超過數(shù)組長度時，通過throw拋出了一個IndexOutOfRangeException異常實例。7.1 異常處理7.1.7 用戶自定義異常一般情況下，我們使用系統(tǒng)內(nèi)部提供的異常就足夠了，

13、但是有時為了特殊的目的，必須使用用戶自定義異常。 無論我們使用的是系統(tǒng)自定義異常，還是用戶自定義異常，它們都具有相同的異常處理機(jī)制，都包括定義異常類、拋出異常對象和捕獲并處理異常三部分，只不過是前兩個過程已經(jīng)在.NET框架中定義好了。 異常類本身和一般的類的定義沒有任何區(qū)別，但是由于使用throw關(guān)鍵字和catch關(guān)鍵字所拋出和捕獲的異常對象必須是Exception類或者Exception類子類的子類對象，因此所有用戶自定義的異常類必須由Exception類或者Exception類的子類派生。7.1 異常處理7.1.7 用戶自定義異常 由于異常屬于意外事件，并不是總是發(fā)生，所以必須有一個條件判

14、斷語句if（滿足拋出異常條件）；然后再拋出異常throw new Excrption，比如：if（y = 0）/如果被除數(shù)為零 /拋出DivideByZeroException異常類對象； throw new DivideByZeroException（）； catch關(guān)鍵字用于捕獲在try程序塊中所引發(fā)的異常，根據(jù)該關(guān)鍵字所攜帶的參數(shù)列表的不同具有多種重載方式，但是所有的catch重載塊最多只有一個被執(zhí)行。比如：catch(DivideByZeroException dz)Console.WriteLine(dz.ToStirng();7.1 異常處理7.1.7 用戶自定義異常 例7-6中，

15、首先我們建立自己的C#異常類 CustomerException，它要繼承自Exception類，然后聲明一個帶參數(shù)構(gòu)造函數(shù)，該構(gòu)造函數(shù)調(diào)用基類的帶參數(shù)構(gòu)造函數(shù)設(shè)置當(dāng)前異常的消息。在ThrowCustomException函數(shù)中，通過throw關(guān)鍵字人為拋出一個CustomerException異常。在Main函數(shù)中通過try語句塊調(diào)用ThrowCustomException函數(shù)，這時就可以捕獲到用戶自定義的CustomerException異常，然后在catch語句塊中獲取異常實例，并在控制臺中輸出異常消息。7.1 異常處理 首先需要了解是斷點（breakpoint）：一個對調(diào)試器的指令，可

16、以使調(diào)試器運行到應(yīng)用程序特定的某一行然后停止。設(shè)置斷點最簡單的方式是在應(yīng)用程序源代碼的某一特定行左邊點擊。斷點設(shè)置成功后，IDE會用一個紅點標(biāo)記斷點7.2 Visual Studio 2017的調(diào)試功能 如果要開始對代碼進(jìn)行調(diào)試可以選擇IDE菜單“調(diào)試開始調(diào)試”，或者按F5鍵。程序會編譯并運行到斷點，此時它會停下來，有一個黃色箭頭指向下一步要執(zhí)行的語句7.2 Visual Studio 2017的調(diào)試功能到達(dá)斷點后，查看各對象的值很容易。例如，可以把光標(biāo)放在變量上等一會兒，就能看到它的值7.2 Visual Studio 2017的調(diào)試功能調(diào)試器IDE還提供了許多有用的窗口，如“局部變量”窗口會顯示所有局部變量的值7.2 Visual Studio 2017的調(diào)試功能對象顯示的是類型及一個加號，可以打開它們看看內(nèi)部數(shù)據(jù)在調(diào)試狀態(tài)下，按F11鍵可以單步執(zhí)行到下