c#和捕获异常

C# 异常处理全面解析

基础概念

在 C# 中，异常是指在程序执行期间发生的意外或异常情况，它会中断正常的程序流程。异常处理是 C# 提供的一种机制，用于优雅地处理这些运行时错误，而不是让程序崩溃。

异常处理机制

C# 使用 try-catch-finally 块来处理异常：

try
{
    // 可能抛出异常的代码
}
catch (SpecificException ex)
{
    // 处理特定类型的异常
}
catch (Exception ex)
{
    // 处理所有其他异常
}
finally
{
    // 无论是否发生异常都会执行的代码
}

异常类型

C# 中的异常都继承自 System.Exception 类，主要分为两类：

系统异常：由 .NET 运行时抛出的异常
- NullReferenceException - 尝试访问 null 对象的成员
- IndexOutOfRangeException - 数组索引越界
- DivideByZeroException - 除以零
- InvalidCastException - 无效的类型转换
- ArgumentException - 无效的参数

自定义异常：开发者可以创建自己的异常类

异常处理优势

程序健壮性：防止程序因未处理的异常而崩溃
错误隔离：将错误处理代码与业务逻辑分离
信息丰富：异常对象包含详细的错误信息
调试友好：异常堆栈跟踪有助于定位问题

应用场景

文件 I/O 操作（文件不存在、权限不足等）
数据库操作（连接失败、查询错误等）
网络通信（连接超时、数据格式错误等）
用户输入验证（格式不正确、范围越界等）
资源管理（内存不足、资源泄漏等）

常见问题与解决方案

问题1：捕获异常但不处理

错误示例：

try
{
    // 代码
}
catch (Exception ex)
{
    // 空catch块或仅记录日志
}

解决方案：

至少记录异常信息
考虑是否应该重新抛出异常
或者提供有意义的用户反馈

问题2：捕获过于宽泛的异常

错误示例：

try
{
    // 代码
}
catch (Exception ex) // 捕获所有异常
{
    // 处理
}

解决方案：

尽可能捕获特定的异常类型
对不同类型的异常采取不同的处理方式

问题3：异常屏蔽

错误示例：

try
{
    // 代码1
    try
    {
        // 代码2
    }
    catch (Exception ex)
    {
        // 处理但不重新抛出
    }
}
catch (Exception ex)
{
    // 外层catch无法捕获内层已处理的异常
}

解决方案：

谨慎使用嵌套的try-catch
需要时使用 throw 重新抛出异常

最佳实践

特定异常优先：先捕获最具体的异常，最后捕获基类异常
避免空的catch块：至少要记录异常信息
合理使用finally：释放资源、清理操作放在finally中
自定义异常：为特定业务场景创建自定义异常
异常信息丰富：抛出异常时提供有意义的错误信息
不要滥用异常：不要用异常处理正常的控制流

自定义异常示例

public class InsufficientFundsException : Exception
{
    public decimal CurrentBalance { get; }
    public decimal RequiredAmount { get; }
    
    public InsufficientFundsException(decimal currentBalance, decimal requiredAmount)
        : base($"Insufficient funds. Current balance: {currentBalance}, required: {requiredAmount}")
    {
        CurrentBalance = currentBalance;
        RequiredAmount = requiredAmount;
    }
}

// 使用
try
{
    if (balance < amount)
    {
        throw new InsufficientFundsException(balance, amount);
    }
}
catch (InsufficientFundsException ex)
{
    Console.WriteLine(ex.Message);
    // 处理资金不足的情况
}

通过合理使用异常处理机制，可以显著提高 C# 应用程序的可靠性和用户体验。