Throw new exception c что это
Throw выражения в C# 7
Всем привет. Продолжаем исследовать новые возможности C# 7. Уже были рассмотрены такие темы как: сопоставление с образцом, локальные функции, кортежи. Сегодня поговорим про Throw.
В C# throw всегда был оператором. Поскольку throw — это оператор, а не выражение, существуют конструкции в C#, в которых нельзя использовать его.
Тернарные операторы
До 7 версии языка C#, использование throw в тернарном операторе запрещалось, так как он был оператором. В новой версии С#, throw используется как выражение, следовательно мы можем добавлять его в тернарный оператор.
Вывод сообщения об ошибке при проверке на null
«Ссылка на объект не указывает на экземпляр объекта» и «Объект Nullable должен иметь значение», являются двумя наиболее распространенными ошибками в приложениях C#. С помощью выражений throw легче дать более подробное сообщение об ошибке:
Вывод сообщения об ошибке в методе Single()
В процессе борьбы с ошибками проверок на null, в логах можно видеть наиболее распространенное и бесполезное сообщение об ошибке: «Последовательность не содержит элементов». С появлением LINQ, программисты C# часто используют методы Single() и First(), чтобы найти элемент в списке или запросе. Несмотря на то, что эти методы являются краткими, при возникновении ошибки не дают детальной информации о том, какое утверждение было нарушено.
Throw выражения обеспечивают простой шаблон для добавления полной информации об ошибках без ущерба для краткости:
Вывод сообщения об ошибке при конвертации
В C# 7 шаблоны типа предлагают новые способы приведения типов. С помощью выражений throw, можно предоставить конкретные сообщения об ошибках:
Выражения в теле методов
Throw выражения предлагают наиболее сжатый способ реализовать метод с выбросом ошибки:
Проверка на Dispose
Хорошо управляемые классы IDisposable бросают ObjectDisposedException на большинство операций после их удаления. Throw выражения могут сделать эти проверки более удобными и менее громоздкими:
LINQ
LINQ обеспечивает идеальную настройку, чтобы сочетать многие из вышеупомянутых способов использования. С тех пор, как он был выпущен в третьей версии C#, LINQ изменил стиль программирования на C# в сторону ориентированного на выражения, а не на операторы. Исторически LINQ часто заставлял разработчиков делать компромиссы между добавлением значимых утверждений и исключений их из кода, оставаясь в синтаксисе сжатого выражения, который лучше всего работает с лямбда выражениями. Throw выражения решают эту проблему!
Unit тестирование
Также, throw выражения хорошо подходят при написании неработающих методов и свойств (заглушек), которые планируются покрыть с помощью тестов. Поскольку эти члены обычно бросают NotImplementedException, можно сэкономить некоторое место и время.
Типичная проверка в конструкторе
Всем лень писать столько строчек кода для проверки, теперь, если использовать возможности C# 7, можно написать выражения. Это позволит вам переписать такой код.
Также следует сказать, что throw выражения можно использовать не только в конструкторе, но и в любом методе.
Сеттеры свойств
Throw выражения также позволяют сделать свойства объектов более короткими.
Можно сделать еще короче, используя оператор Null-Coalescing (??).
или даже использовать тело выражения для методов доступа (геттер, сеттер)
Давайте посмотрим, во что разворачивается данный код компилятором:
Как мы видим, компилятор сам привел к той версии, которую мы писали в самом начале пункта. Следовательно, не надо писать лишний код, компилятор сделает это за нас.
Что такое исключение? Это ситуация, которая не предусмотрена стандартным поведением программы. Например, попытка доступа к элементу в классе Vector (который мы разбирали в статье про классы ), который не существует. То есть происходит выход за пределы вектора. В данном случае можно воспользоваться исключениями, чтобы прервать выполнение программы. Это необходимо потому, что
Для разрешения таких ситуация в C++ можно использовать технику исключений.
Рассмотрим, как написать вызов исключения в случае попытки доступа к элементу по индексу, который не существует в классе Vector.
Здесь применяется исключение out_of_range. Данное исключение определено в заголовочном файле .
Инварианты
Также блоки try catch позволяют производить обработку нескольких различных исключений, что вносит инвариантность в работу механизма исключений C++.
Например, класс вектор при создании может получить неправильный размер вектора или не найти свободную память для элементов, которые он будет содержать.
Данный конструктор может выбросить исключение в двух случаях:
Обработка исключений будет выглядеть следующим образом:
Также можно выделить свои собственные исключения.
Виды исключений
Все исключения стандартной библиотеки наследуются от std::exception.
На данный момент существуют следующие виды исключений:
std::logic_error
Исключение определено в заголовочном файле
Определяет тип объекта, который будет брошен как исключение. Он сообщает об ошибках, которые являются следствием неправильной логики в рамках программы, такие как нарушение логической предпосылки или класс инвариантов, которые возможно предотвратить.
Этот класс используется как основа для ошибок, которые могут быть определены только во время выполнения программы.
std::invalid_argument
Исключение определено в заголовочном файле
Наследован от std::logic_error. Определяет исключение, которое должно быть брошено в случае неправильного аргумента.
Например, на MSDN приведён пример, когда в объект класса bitset из стандартной библиотеки
В данном примере передаётся неправильная строка, внутри которой имеется символ ‘b’, который будет ошибочным.
std::domain_error
Исключение определено в заголовочном файле
Наследован от std::logic_error. Определяет исключение, которое должно быть брошено в случае если математическая функция не определена для того аргумента, который ей передаётся, например:
std::length_error
Исключение определено в заголовочном файле
Наследован от std::logic_error. Определяет исключение, которое должно быть броше в том случае, когда осуществляется попытка реализации превышения допустим пределов для объекта. Как это было показано для размера вектора в начале статьи.
std::out_of_range
Исключение определено в заголовочном файле
Наследован от std::logic_error. Определяет исключение, которое должно быть брошено в том случае, когда происходит выход за пределы допустимого диапазона значений объекта. Как это было показано для диапазона значений ветора в начале статьи.
std::future_error
Исключение определено в заголовочном файле
std::runtime_error
Исключение определено в заголовочном файле
Является базовым исключением для исключений, которые не могут быть легко предсказаны и должны быть брошены во время выполнения программы.
std::range_error
Исключение определено в заголовочном файле
std::overflow_error
Исключение определено в заголовочном файле
Исключение используется при ошибках при вычислении значений с плавающей запятой интегрального типа, когда число имеет слишком большое положительное значение, положительную бесконечность, при которой происходит потеря точности, т.е. результат настолько большой, что не может быть представлен числом в формате IEEE754.
std::underflow_error
Исключение определено в заголовочном файле
Исключение используется при ошибках при вычислении значений с плавающей запятой интегрального типа, при которой происходит потеря точности, т.е. результат настолько мал, что не может быть представлен числом в формате IEEE754.
std::system_error
Исключение определено в заголовочном файле
std::ios_base::failure
Исключение определено в заголовочном файле
Отвечает за исключения, которые выбрасываются при ошибках функций ввода вывода.
std::bad_typeid
Исключение определено в заголовочном файле
Исключение этого типа возникает, когда оператор typeid применяется к нулевому указателю полиморфного типа.
std::bad_cast
Исключение определено в заголовочном файле
Данное исключение возникает в том случае, когда производится попытка каста объекта в тот тип объекта, который не входит с ним отношения наследования.
std::bad_weak_ptr
Исключение определено в заголовочном файле
std::bad_function_call
Исключение определено в заголовочном файле
std::bad_alloc
Исключение определено в заголовочном файле
Вызывается в том случае, когда не удаётся выделить память.
std::bad_array_new_length
Исключение определено в заголовочном файле
Исключение вызывается в следующих случаях:
std::bad_exception
Исключение определено в заголовочном файле
Рекомендуем хостинг TIMEWEB
Рекомендуемые статьи по этой тематике
Creating and Throwing Exceptions
Exceptions are used to indicate that an error has occurred while running the program. Exception objects that describe an error are created and then thrown with the throw keyword. The runtime then searches for the most compatible exception handler.
Programmers should throw exceptions when one or more of the following conditions are true:
The method can’t complete its defined functionality. For example, if a parameter to a method has an invalid value:
An inappropriate call to an object is made, based on the object state. One example might be trying to write to a read-only file. In cases where an object state doesn’t allow an operation, throw an instance of InvalidOperationException or an object based on a derivation of this class. The following code is an example of a method that throws an InvalidOperationException object:
When an argument to a method causes an exception. In this case, the original exception should be caught and an ArgumentException instance should be created. The original exception should be passed to the constructor of the ArgumentException as the InnerException parameter:
Exceptions contain a property named StackTrace. This string contains the name of the methods on the current call stack, together with the file name and line number where the exception was thrown for each method. A StackTrace object is created automatically by the common language runtime (CLR) from the point of the throw statement, so that exceptions must be thrown from the point where the stack trace should begin.
Public and protected methods throw exceptions whenever they can’t complete their intended functions. The exception class thrown is the most specific exception available that fits the error conditions. These exceptions should be documented as part of the class functionality, and derived classes or updates to the original class should retain the same behavior for backward compatibility.
Things to Avoid When Throwing Exceptions
The following list identifies practices to avoid when throwing exceptions:
Defining Exception Classes
Programs can throw a predefined exception class in the System namespace (except where previously noted), or create their own exception classes by deriving from Exception. The derived classes should define at least four constructors: one parameterless constructor, one that sets the message property, and one that sets both the Message and InnerException properties. The fourth constructor is used to serialize the exception. New exception classes should be serializable. For example:
Add new properties to the exception class when the data they provide is useful to resolving the exception. If new properties are added to the derived exception class, ToString() should be overridden to return the added information.
C# Language Specification
For more information, see Exceptions and The throw statement in the C# Language Specification. The language specification is the definitive source for C# syntax and usage.
Урок №182. Обработка исключений. Операторы throw, try и catch
Обновл. 15 Сен 2021 |
На предыдущем уроке мы говорили о необходимости и пользе исключений. Исключения в языке C++ реализованы с помощью трех ключевых слов, которые работают в связке друг с другом: throw, try и catch.
Генерация исключений
Мы постоянно используем сигналы в реальной жизни для обозначения того, что произошли определенные события. Например, во время игры в баскетбол, если игрок совершил серьезный фол, то арбитр свистит, и игра останавливается. Затем идет штрафной бросок. Как только штрафной бросок выполнен, игра возобновляется.
В языке C++ оператор throw используется для сигнализирования о возникновении исключения или ошибки (аналогия тому, когда свистит арбитр). Сигнализирование о том, что произошло исключение, называется генерацией исключения (или «выбрасыванием исключения»).
Для использования оператора throw применяется ключевое слово throw, а за ним указывается значение любого типа данных, которое вы хотите задействовать, чтобы сигнализировать об ошибке. Как правило, этим значением является код ошибки, описание проблемы или настраиваемый класс-исключение. Например:
Каждая из этих строк сигнализирует о том, что возникла какая-то ошибка, которую нужно обработать.
Поиск исключений
Выбрасывание исключений — это лишь одна часть процесса обработки исключений. Вернемся к нашей аналогии с баскетболом: как только просвистел арбитр, что происходит дальше? Игроки останавливаются, и игра временно прекращается. Обычный ход игры нарушен.
В языке C++ мы используем ключевое слово try для определения блока стейтментов (так называемого «блока try»). Блок try действует как наблюдатель в поисках исключений, которые были выброшены каким-либо из операторов в этом же блоке try, например:
Обратите внимание, блок try не определяет, КАК мы будем обрабатывать исключение. Он просто сообщает компилятору: «Эй, если какой-либо из стейтментов внутри этого блока try сгенерирует исключение — поймай его!».
Обработка исключений
Пока арбитр не объявит о штрафном броске, и пока этот штрафной бросок не будет выполнен, игра не возобновится. Другими словами, штрафной бросок должен быть обработан до возобновления игры.
Фактически, обработка исключений — это работа блока(ов) catch. Ключевое слово catch используется для определения блока кода (так называемого «блока catch»), который обрабатывает исключения определенного типа данных.
Вот пример блока catch, который обрабатывает (ловит) исключения типа int:
Блоки try и catch работают вместе. Блок try обнаруживает любые исключения, которые были выброшены в нем, и направляет их в соответствующий блок catch для обработки. Блок try должен иметь, по крайней мере, один блок catch, который находится сразу же за ним, но также может иметь и несколько блоков catch, размещенных последовательно (друг за другом).
Как только исключение было поймано блоком try и направлено в блок catch для обработки, оно считается обработанным (после выполнения кода блока catch), и выполнение программы возобновляется.
Параметры catch работают так же, как и параметры функции, причем параметры одного блока catch могут быть доступны и в другом блоке catch (который находится за ним). Исключения фундаментальных типов данных могут быть пойманы по значению (параметром блока catch является значение), но исключения нефундаментальных типов данных должны быть пойманы по константной ссылке (параметром блока catch является константная ссылка), дабы избежать ненужного копирования.
Как и в случае с функциями, если параметр не используется в блоке catch, то имя переменной можно не указывать:
Это предотвратит вывод предупреждений компилятора о неиспользуемых переменных.
Использование throw, try и catch вместе
Вот полная программа, которая использует throw, try и несколько блоков catch:
Результат выполнения программы:
Резюмируем
Обработка исключений, на самом деле, довольно-таки проста, и всё, что вам нужно запомнить, размещено в следующих двух абзацах:
При выбрасывании исключения (оператор throw), точка выполнения программы немедленно переходит к ближайшему блоку try. Если какой-либо из обработчиков catch, прикрепленных к блоку try, обрабатывает этот тип исключения, то точка выполнения переходит в этот обработчик и, после выполнения кода блока catch, исключение считается обработанным.
Если подходящих обработчиков catch не существует, то выполнение программы переходит к следующему блоку try. Если до конца программы не найдены соответствующие обработчики catch, то программа завершает свое выполнение с ошибкой исключения.
Обратите внимание, компилятор не выполняет неявные преобразования при сопоставлении исключений с блоками catch! Например, исключение типа char не будет обрабатываться блоком catch типа int, а исключение типа int, в свою очередь, не будет обрабатываться блоком catch типа float.
Это действительно всё, что вам нужно запомнить.
Исключения обрабатываются немедленно
Вот маленькая программа, которая демонстрирует, что исключения обрабатываются немедленно:
Лучшие методики обработки исключений
Хорошо спроектированное приложение обрабатывает исключения и ошибки, чтобы предотвратить сбои приложения. В этом разделе описываются рекомендации по обработке и созданию исключений.
Использование блоков try/catch/finally для восстановления после ошибок или высвобождения ресурсов
Обработка общих условий без выдачи исключений
Если состояние подключения перед закрытием не проверяется, исключение InvalidOperationException можно перехватить.
Выбор конкретного способа зависит от того, насколько часто ожидается возникновение данного события.
Используйте обработку исключений, если событие не происходит очень часто, то есть если событие носит действительно исключительный характер и указывает на ошибку (например, в случае неожиданного конца файла). При использовании обработки исключений в обычных условиях выполняется меньше кода.
Если событие происходит регулярно в рамках нормальной работы программы, выполняйте проверку на наличие ошибок прямо в коде. Проверка на наличие распространенных условий ошибки позволяет выполнять меньший объем кода благодаря устранению исключений.
Устранение исключений при разработке классов
Класс может предоставлять методы и свойства, позволяющие избежать вызова, способного выдать исключение. Например, класс FileStream содержит методы, позволяющие определить, достигнут ли конец файла. Это позволяет избежать появления исключения, создаваемого в случае выполнения чтения после окончания файла. В следующем примере показан способ чтения до конца файла без выдачи исключения.
Другой способ устранения исключений заключается в том, что для наиболее общих и часто встречающихся ошибок следует возвращать значение NULL (или значение по умолчанию). Такие ошибки могут относиться к обычному потоку управления. Возвращая значение NULL (или значение по умолчанию) в таких случаях, можно уменьшить влияние на производительность приложения.
Выдача исключений вместо возврата кода ошибки
Исключения гарантируют, что сбои не останутся незамеченными из-за того, что вызывающий код не проверил код возврата.
Создавайте новый класс исключений, только если предопределенное исключение не подходит. Пример:
Вызывайте исключение InvalidOperationException, если значение свойства или вызов метода не соответствуют текущему состоянию объекта.
Порождайте исключение ArgumentException или одного из предварительно определенных классов, которые являются производными от ArgumentException, если передаются недопустимые параметры.
Завершайте имена классов исключений словом Exception
Если требуется пользовательское исключение, присвойте ему соответствующее имя и сделайте его производным от класса Exception. Пример:
Включение трех конструкторов в пользовательские классы исключений
При создании собственных классов исключений можно использовать по меньшей мере три общих конструктора: конструктор без параметров, конструктор, принимающий строковое сообщение, и конструктор, принимающий строковое сообщение и внутреннее исключение.
Exception(), использующий значения по умолчанию.
Exception(String), принимающий строковое сообщение.
Exception(String, Exception), принимающий строковое сообщение и внутреннее исключение.
Обеспечение доступности данных об исключении при удаленном выполнении кода
При создании пользовательских исключений следует обеспечить доступность метаданных исключений для удаленно исполняемого кода.
Поместите эту сборку в общую базу приложения, совместно используемую обоими доменами приложений.
Если у этих доменов нет общей базы приложения, то подпишите сборку, содержащую сведения об исключении, строгим именем и разверните ее в глобальном кэше сборок.
Использование грамматически правильных сообщений об ошибке
Составляйте понятные предложения, указывая в конце знаки препинания. Каждое предложение в строке, назначенной свойству Exception.Message, должно заканчиваться точкой. Например, «Таблица журнала переполнена.» будет подходящей строкой сообщения.
Включение локализованной строки сообщения в каждое исключение
Сообщение об ошибке, показываемое пользователю, извлекается из свойства Exception.Message созданного исключения, а не из имени класса исключения. Как правило, вы присваиваете значение свойству Exception.Message, передав строку сообщения аргументу message конструктора исключений.
Для локализованных приложений необходимо предоставить строку локализованного сообщения для всех исключений, которые может создавать приложение. Используйте файлы ресурсов для предоставления локализованных сообщений об ошибках. Сведения о локализации приложений и извлечении локализованных строк см. в следующих статьях:
Предоставление дополнительных свойств в пользовательских исключениях по мере необходимости
Дополнительные сведения (кроме строки настраиваемого сообщения) включайте в исключение только в случаях, когда в соответствии со сценарием программирования такие дополнительные сведения могут оказаться полезными. Например, исключение FileNotFoundException предоставляет свойство FileName.
Размещение операторов throw для удобной трассировки стека
Использование методов построителя исключений
Обычно класс генерирует одно и то же исключение из различных мест своей реализации. Чтобы избежать повторения кода, используйте вспомогательные методы, создающие исключение и затем возвращающие его. Пример:
В некоторых случаях для создания исключения лучше воспользоваться конструктором исключений. В качестве примера можно привести класс глобальных исключений, например ArgumentException.
Восстановление состояния, если методы не выполняются из-за исключения
Вызывающие объекты должны предполагать, что при создании исключения из метода не возникают побочные эффекты. Например, если у вас есть код, который передает деньги, списывая их с одного счета и внося на другой, и при начислении средств возникает исключение, списание средств применяться не должно.
Описанный выше метод непосредственно не создает исключения, однако при его написании необходимо соблюдать осторожность, чтобы при сбое операции начисления списание отменялось.
Один из способов обработки в этой ситуации заключается в перехвате всех исключений, выданных транзакцией начисления средств, и откате транзакции списания средств.
В этом примере показано использование throw для повторного порождения исходного исключения. Это позволяет вызывающим объектам проще установить фактическую причину проблемы, не обращаясь к свойству InnerException. Альтернативным способом является выдача нового исключения с включением исходного исключения в качестве внутреннего: