C#异常处理

异常时在程序执行期间出现的问题。C#中的异常时对程序运行时出现的特殊情况的一种响应，比如尝试除以零。

异常提供了一种吧程序控制权从某个部分转移到另一个部分的方式。C#异常处理时建立在四个关键字之上：Try、catch、finally、throw

Try：一个try块表示了一个将被激活的特定的异常的代码块。后跟一个或多个catch块。

catch：程序通过异常处理程序捕获异常。catch关键字表示异常的捕获。

finally：finally块用于执行给定的语句，不管异常是否被抛出都会执行。例如，如果您打开一个文件，不管是否出现异常文件都要被关闭。

throw：当问题出现时，程序抛出一个异常。使用throw关键字来完成。

• try 块（保护区）： 这里放置的是核心程序语句。即那些你认为可能会在运行期间发生错误的代码（例如文件读写、网络请求、数学计算等）。
• catch 块（处理区）： 这里放置的是错误处理语句。当 try 块中的代码抛出异常时，程序流程会立即跳转到这里。你可以在这里记录错误日志、提示用户或进行补救措施。
• finally 块（清理区）： 无论是否发生异常，这里的代码都会执行。通常用于释放资源（如关闭文件流、断开数据库连接），确保系统资源不泄露。

C#中的异常类

C#异常是使用类来表示的。C#中的异常类主要是直接或间接地派生于System.Exception类。System.ApplicationException和System.SystemException类是派生于System.Exception类的异常类。

System.ApplicationException类支持由应用程序生成的异常。所以程序员定义的异常都应派生自该类。

System.SystemException类是所有预定义的系统异常的基类。

下表列出了一些派生自System.SystemException类的预定义的异常类：

异常类	描述
System.IO.IOException	处理 I/O 错误。
System.IndexOutOfRangeException	处理当方法指向超出范围的数组索引时生成的错误。
System.ArrayTypeMismatchException	处理当数组类型不匹配时生成的错误。
System.NullReferenceException	处理当依从一个空对象时生成的错误。
System.DivideByZeroException	处理当除以零时生成的错误。
System.InvalidCastException	处理在类型转换期间生成的错误。
System.OutOfMemoryException	处理空闲内存不足生成的错误。
System.StackOverflowException	处理栈溢出生成的错误。

异常处理

C#以try和catch块的形式提供了一种结构化的异常处理方案。使用这些块，把核心程序语句与错误处理语句分离开。

这些错误处理块是使用try、catch和finally关键字实现的。下面是一个当除以零时抛出异常的实例：

using System;
namespace ErrorHandlingApplication
{
    class DivNumbers
    {
        int result;
        DivNumbers()
        {
            result = 0;
        }
        public void division(int num1, int num2)
        {
            try
            {
                result = num1 / num2;
            }
            catch (DivideByZeroException e)
            {
                Console.WriteLine("Exception caught: {0}", e);
            }
            finally
            {
                Console.WriteLine("Result: {0}", result);
            }

        }
        static void Main(string[] args)
        {
            DivNumbers d = new DivNumbers();
            d.division(25, 0);
            Console.ReadKey();
        }
    }
}

看着个

try { //

--- 核心程序语句 ---

// 这里放正常的业务逻辑

int result = 10 / 0; // 可能会发生除零异常

Console.WriteLine("计算结果: " + result);

}

catch (DivideByZeroException ex)

{

// --- 错误处理语句 ---

// 专门处理除零错误的逻辑

Console.WriteLine("发生错误：除数不能为零。");

Console.WriteLine("错误详情: " + ex.Message);

}

catch (Exception ex)

{

// 处理其他未知异常

Console.WriteLine("发生了其他未知错误。");

}

finally

{

// --- 资源清理 ---

// 无论是否出错，都会执行

Console.WriteLine("程序执行完毕，资源已释放。");

}

创建用户自定义异常

您也可以定义自己的异常。用户自定义的异常类是派生自ApplicationException类。下面的实例演示了这点：

using System;
namespace UserDefinedException
{
   class TestTemperature
   {
      static void Main(string[] args)
      {
         Temperature temp = new Temperature();
         try
         {
            temp.showTemp();
         }
         catch(TempIsZeroException e)
         {
            Console.WriteLine("TempIsZeroException: {0}", e.Message);
         }
         Console.ReadKey();
      }
   }
}
public class TempIsZeroException: ApplicationException
{
   public TempIsZeroException(string message): base(message)
   {
   }
}
public class Temperature
{
   int temperature = 0;
   public void showTemp()
   {
      if(temperature == 0)
      {
         throw (new TempIsZeroException("Zero Temperature found"));
      }
      else
      {
         Console.WriteLine("Temperature: {0}", temperature);
      }
   }
}

当上面的代码被编译和执行时，它会产生下列结果：

TempIsZeroException: Zero Temperature found

抛出对象

如果异常是直接或间接派生自System.Exception类，您可以抛出一个对象。您可以在catch块中使用throw语句来抛出当前的对象，如下所示：

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

虽然这种分离机制很好，但在使用时请注意以下几点：

1. 只捕获你能处理的异常： 不要随意捕获所有异常然后忽略它（即空的 catch 块），这会导致程序在出错时“静默失败”，难以排查问题。
2. 具体的异常在前： 如果你有多个 catch 块，请将最具体的异常类型（如 DivideByZeroException）放在前面，将通用的异常类型（如 Exception）放在最后。
3. 保留堆栈信息： 如果你在 catch 块中处理完错误后决定重新抛出异常，请使用 throw; 而不是 throw ex;，这样可以保留原始的错误堆栈信息，方便调试。

场景	代码写法	结果
主动报错	throw new Exception("...");	创建并抛出新异常
保留现场	catch { ... throw; }	重新抛出原异常，保留堆栈信息
重置现场	catch { ... throw ex; }	重新抛出，丢失原始堆栈信息 (应避免)

何时应该使用 throw？

根据最佳实践，你应该在以下情况引发异常：

• 方法无法完成其定义的功能： 例如参数为 null 或格式错误（抛出 ArgumentException）。
• 对象状态不支持当前操作： 例如尝试写入一个只读文件（抛出 InvalidOperationException）。
• 不要将异常作为控制流程的常规手段（例如用异常来代替 if 判断循环结束），这会严重影响性能。