C#学习第十五天 - 4221学习网

第七章异常处理

通用语言运行时（CLR）具有的一个很大的优势为，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，但这一章完全集中讨论C#异常处理。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。

7.1 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。（C++程序员听起来熟悉吗？）

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）

清单 7.1 计算一个数的阶乘

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。

。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

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。清单7.3 用try 和 catch为OverflowException 实现异常处理。

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。

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：

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。

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，如清单 7.4 所示。

清单 7.4 在finally 语句中处理异常

1: using System;
2:
3: class Factorial
4: {
5: public static void Main(string[] args)
6: {
7: long nFactorial = 1, nCurDig=1;
8: long nComputeTo = Int64.Parse(args[0]);
9: bool bAllFine = false;
10:
11: try
12: {
13: checked
14: {
15: for (;nCurDig <= nComputeTo; nCurDig++)
16: nFactorial *= nCurDig;
17: }
18: bAllFine = true;
19: }
20: finally
21: {
22: if (!bAllFine)
23: Console.WriteLine("Computing {0} caused an overflow exception", nComputeTo);
24: else
25: Console.WriteLine("{0}! is {1}",nComputeTo, nFactorial);
26: }
27: }
28: }

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，在清单 7.5 中的代码演示了一个你可以实现的方案。

清单 7.5 从 try语句跳转到finally 语句

1: using System;
2:
3: class JumpTest
4: {
5: public static void Main()
6: {
7: try
8: {
9: Console.WriteLine("try");
10: goto __leave;
11: }
12: finally
13: {
14: Console.WriteLine("finally");
15: }
16:
17: __leave:
18: Console.WriteLine("__leave");
19: }
20: }

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: using System;
2:
3: class CatchIT
4: {
5: public static void Main()
6: {
7: try
8: {
9: int nTheZero = 0;
10: int nResult = 10 / nTheZero;
11: }
12: catch(DivideByZeroException divEx)
13: {
14: Console.WriteLine("divide by zero occurred!");
15: }
16: catch(Exception Ex)
17: {
18: Console.WriteLine("some other exception");
19: }
20: finally
21: {
22: }
23: }
24: }

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？清单7.7中的代码有说明。

清单7.7 顺序不适当的 catch 语句

1: try
2: {
3: int nTheZero = 0;
4: int nResult = 10 / nTheZero;
5: }
6: catch(Exception Ex)
7: {
8: Console.WriteLine("exception " + Ex.ToString());
9: }
10: catch(DivideByZeroException divEx)
11: {
12: Console.WriteLine("never going to see that");
13: }

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: using System;
2:
3: class Factorial
4: {
5: public static void Main(string[] args)
6: {
7: long nFactorial = 1;
8: long nComputeTo = Int64.Parse(args[0]);
9:
10: long nCurDig = 1;
11: for (nCurDig=1;nCurDig <= nComputeTo; nCurDig++)
12: nFactorial *= nCurDig;
13:
14: Console.WriteLine("{0}! is {1}",nComputeTo, nFactorial);
15: }
16: }

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。

7.1.1 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：

现在当你用2000参数执行应用程序时，CLR通知你溢出异常。

按ＯＫ键离开对话框揭示了异常信息：

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？

7.1.2　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7.2中显示的那样，使用校验语句。

清单 7.2　　阶乘计算中的溢出校验

1: using System;
2:
3: class Factorial
4: {
5: public static void Main(string[] args)
6: {
7: long nFactorial = 1;
8: long nComputeTo = Int64.Parse(args[0]);
9:
10: long nCurDig = 1;
11:
12: for (nCurDig=1;nCurDig <= nComputeTo; nCurDig++)
13: checked { nFactorial *= nCurDig; }
14:
15: Console.WriteLine("{0}! is {1}",nComputeTo, nFactorial);
16: }
17: }

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：