C#异常处理

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2023-03-14

在 C# 中，异常是在程序运行出错时引发的，例如以一个数字除以零，所有异常都派生自 System.Exception 类。异常处理则是处理运行时错误的过程，使用异常处理可以使程序在发生错误时保持正常运行。

C# 中的异常处理基于四个关键字构建，分别是 try、catch、finally 和 throw。

try：try 语句块中通常用来存放容易出现异常的代码，其后面紧跟一个或多个 catch 语句块；
catch：catch 语句块用来捕获 try 语句块中的出现的异常；
finally：finally 语句块用于执行特定的语句，不管异常是否被抛出都会执行；
throw：throw 用来抛出一个异常。

try/catch语句

假设一段代码引发了异常，则可以使用 try 和 catch 组合来捕获这个异常，其语法格式如下所示：

try{
   // 引起异常的语句
}catch( ExceptionName e1 ){
   // 错误处理代码
}catch( ExceptionName e2 ){
   // 错误处理代码
}
...
catch( ExceptionName eN ){
   // 错误处理代码
}finally{
   // 要执行的语句
}

如上所示，可以列出多个 catch 语句块来捕获不同类型的异常，以防止 try 语句块在不同的情况下产生多个异常。

【示例】使用 try/catch 语句捕获程序中的异常：

using System;

namespace www.xnip.cn
{
    class Demo
    {
        static void Main(string[] args) 
        {
            try{ 
                int a = 123; 
                int b = 0; 
                int x = a / b; 
            }catch (Exception e) {
                Console.WriteLine("捕获到的异常：{0}", e);
            }finally{
                Console.WriteLine("finally 语句块中的代码"); 
            }
            Console.WriteLine("程序中的其它代码"); 
        }
    }
}

运行结果如下：

捕获到的异常：System.DivideByZeroException: 尝试除以零。
在 www.xnip.cn.Demo.Main(String[] args)
finally 语句块中的代码
程序中的其它代码

C#中的异常类

C# 中的异常类主要是从 System.Exception 类派生的，比如 System.ApplicationException 和 System.SystemException 两个异常类就是从 System.Exception 类派生的。

System.ApplicationException 类支持由程序产生的异常，因此我们自定义的异常都应继承此类；
System.SystemException 类是所有系统预定义异常的基类。

下表中列举了一些从 Sytem.SystemException 类派生的预定义异常类：

异常类	描述
System.IO.IOException	处理 I/O 错误
System.IndexOutOfRangeException	处理当方法引用超出范围的数组索引时产生的错误
System.ArrayTypeMismatchException	处理当数组类型不匹配时产生的错误
System.NullReferenceException	处理引用一个空对象时产生的错误
System.DivideByZeroException	处理当除以零时产生的错误
System.InvalidCastException	处理在类型转换期间产生的错误
System.OutOfMemoryException	处理空闲内存不足产生的错误
System.StackOverflowException	处理栈溢出产生的错误

自定义异常类

除了可以使用系统预定义的异常类外，我们还可以自行定义异常类，自定义的异常类都应继承 System.ApplicationException 类。下面通过示例来演示一下自定义异常类的使用：

using System;

namespace www.xnip.cn
{
    class Demo
    {
        static void Main(string[] args) 
        {
            TestUserDefinedException test = new TestUserDefinedException();
            try{
                test.validate(12);
            }catch(InvalidAgeException e){
                Console.WriteLine("InvalidAgeException: {0}", e);
            }
            Console.WriteLine("其它代码");
        }
    }
}
public class InvalidAgeException : ApplicationException
{
   public InvalidAgeException (string message): base(message)
   {
   }
}
public class TestUserDefinedException
{
   public void validate(int age)
   {
      if(age < 18)
      {
         throw (new InvalidAgeException("Sorry, Age must be greater than 18"));
      }
   }
}

运行结果如下：

InvalidAgeException: InvalidAgeException: Sorry, Age must be greater than 18
在 TestUserDefinedException.validate(Int32 age)
在 www.xnip.cn.Demo.Main(String[] args)
其它代码

抛出异常

如果异常是直接或间接派生自 System.Exception 类，则可以在 catch 语句块中使用 throw 语句抛出该异常，所谓抛出异常这里可以理解为重新引发该异常。throw 语句的语法格式如下所示：

catch(Exception e) {
...
Throw e
}