C# Ch7程序調(diào)試與異常處理

第七章程序調(diào)試與異常處理

1.總體要求了解程序錯誤的3種類型。熟練運用VisualStudio.Net2010的調(diào)試器調(diào)試程序錯誤。解異常和異常處理的概念。學會使用try-catch-finally及throw語句來捕獲和處理異常。2.學習重點調(diào)試程序錯誤的方法。y-catch-finally結(jié)構(gòu)及其使用方法。第七章程序調(diào)試與異常處理主要內(nèi)容7.1程序錯誤7.2程序的異常處理7.1程序錯誤7.1.1程序錯誤分類7.1.2調(diào)試程序錯誤

返回7.1.1程序錯誤分類在編寫程序時，我們經(jīng)常會遇到各種各樣的錯誤，這些錯誤中有些容易發(fā)現(xiàn)和解決，有些則比較隱蔽甚至很難發(fā)現(xiàn)。C#程序錯誤總體上可以歸納為3類：語法錯誤、邏輯錯誤和運行時錯誤。1．語法錯誤語法錯誤是指不符合C#語法規(guī)則的程序錯誤。例如，變量名的拼寫錯誤、數(shù)據(jù)類型錯誤、標點符號的丟失、括號不匹配等。語法錯誤是3類程序錯誤中最容易發(fā)現(xiàn)也是最容易解決的一類錯誤，發(fā)生在源代碼的編寫過程中。在VisualStudio.Net2010中，源代碼編輯器能自動識別語法錯誤，并用紅色波浪線標記錯誤。只要將鼠標停留在帶有此標記的代碼上，就會顯示出其錯誤信息，同時顯示在錯誤列表窗口中。7.1.1程序錯誤分類如圖7-1所示，語句應該以英文分號結(jié)尾，而不是以中文分號結(jié)尾。7.1.1程序錯誤分類其實，語法錯誤是可以避免的。VisualStudio.Net2010提供了強大的智能感知技術(shù)，要盡量利用該技術(shù)輔助書寫源程序，不但可提高錄入速度，還可以避免語法錯誤。如圖7-2所示，當輸入了“Convert.”時，系統(tǒng)會自動顯示Convert類的所有成員方法，通過光標移動鍵查找并定位于某個方法，按空格鍵，即可完成相關(guān)諸如“Convert.ToDateTime”之類的錄入操作。7.1.1程序錯誤分類2．邏輯錯誤邏輯錯誤通常不會引起程序本身的運行異常。因為分析和設(shè)計不充分，造成程序算法有缺陷或完全錯誤，這樣根據(jù)錯誤的算法書寫程序，自然不會獲得預期的運行結(jié)果。因此邏輯錯誤的實質(zhì)是算法錯誤，是最不容易發(fā)現(xiàn)的，也是最難解決的，必須重新檢查程序的流程是否正確以及算法是否與要求相符，有時可能需要逐步地調(diào)試分析，甚至還要適當?shù)靥砑訉ｉT的調(diào)試分析代碼來查找其出錯的原因和位置。邏輯錯誤無法依靠.NET編譯器進行檢查，只有依靠程序設(shè)計員認真、不懈的努力才能解決。正因如此，尋找新算法、排除邏輯錯誤才是廣大程序設(shè)計員的價值所在。7.1.1程序錯誤分類3．運行時錯誤運行時錯誤是指在應用程序試圖執(zhí)行系統(tǒng)無法執(zhí)行的操作時產(chǎn)生的錯誤，也就是我們所說的系統(tǒng)報錯。這類錯誤編譯器是無法自動檢查出來的，通常需要對輸入的代碼進行手動檢查并更正?！緦嵗?-1】設(shè)計一個Windows程序，求每隔3個位置上的2個數(shù)組元素之和，并保存在前一元素中7.1.2調(diào)試程序錯誤1．VisualStudio.Net2010的調(diào)試方式VisualStudio.Net2010提供多種調(diào)試方式，包括逐語句方式、逐過程方式和斷點方式等。其中，逐語句方式和逐過程方式都是逐行執(zhí)行程序代碼，所不同的是，當遇到方法調(diào)用時，前者將進入方法體內(nèi)繼續(xù)逐行執(zhí)行，而后者不會進入方法體內(nèi)跟蹤方法本身的代碼。所以如果在調(diào)試的過程中想避免執(zhí)行方法體內(nèi)的代碼，就可以使用逐過程方式；相反，如果想查看方法體代碼是否出錯，就得使用逐語句方式。在VisualStudio.Net2010中，選擇“調(diào)試”菜單的“逐語句”命令（如圖7-4所示）或者按<F11>，可啟用逐語句方式，連續(xù)按<F11>可跟蹤每一條語句的執(zhí)行。而選擇“調(diào)試”菜單的“逐過程”命令或者按<F10>，可啟用逐過程方式。7.1.2調(diào)試程序錯誤2．VisualStudio.Net2010的斷點方式通過逐行執(zhí)行程序來尋找錯誤，效果確實很棒。但是，對于較大規(guī)模的程序或者已經(jīng)知道錯誤范圍的程序，使用逐語句方式或逐過程方式，都是沒有必要的。為此，可使用斷點方式調(diào)試程序。斷點是一個標志，它通知調(diào)試器應該在某處中斷應用程序并暫停執(zhí)行。與逐行執(zhí)行不同的是，斷點方式可以讓程序一直執(zhí)行，直到遇到斷點才開始調(diào)試。顯然，這將大大加快調(diào)試過程。VisualStudio.Net2010允許在源程序中設(shè)置多個斷點。7.1.2調(diào)試程序錯誤設(shè)置斷點的操作方法如下：右擊想要設(shè)置斷點的代碼行，選擇“斷點→插入斷點”命令即可；也可以單擊源代碼行左邊的灰色區(qū)域；或者將插入點定位于想以設(shè)置斷點的代碼行，再按<F9>。如圖7-6所示，斷點以紅色圓點表示，并且該行代碼也高亮顯示。7.1.2調(diào)試程序錯誤3．人工尋找邏輯錯誤在眾多的程序錯誤中，有些錯誤是很難發(fā)現(xiàn)的，尤其是邏輯錯誤，即便是功能強大的調(diào)試器也顯得無能為力。這時可以適當?shù)丶尤胍恍┤斯げ僮?，以便快速地找到錯誤。常見的方法有兩種：（1）注釋可能出錯的代碼。這是一種比較有效的尋找錯誤的策略。如果注釋掉部分代碼后，程序就能正常運行，那么就能肯定該代碼出錯了；反之，錯誤應該在別處。（2）適當?shù)靥砑右恍┹敵稣Z句，再觀察是否成功顯示輸出信息，即可判斷包含該輸出語句的分支和循環(huán)結(jié)構(gòu)是否有邏輯錯誤，從而進一步分析錯誤的原因。7.2程序的異常處理7.2.1異常的概念7.2.2try-catch語句與異常處理7.2.3finally語句7.2.4throw語句與拋出異常返回7.2.1異常的概念一個優(yōu)秀的程序員在編寫程序時，不僅要關(guān)心代碼正常的控制流程，同時也要把握好系統(tǒng)可能隨時發(fā)生的不可預期的事件。它們可能來自系統(tǒng)本身，如內(nèi)存不夠、磁盤出錯、網(wǎng)絡連接中斷、數(shù)據(jù)庫無法使用等；也可能來自用戶，如非法輸入等，一旦發(fā)生這些事件，程序都將無法正常運行。所謂異常就是那些能影響程序正常執(zhí)行的事件，而對這些事件的處理方法稱為異常處理。異常處理是必不可少的，它可以防止程序處于非正常狀態(tài)，并可根據(jù)不同類型的錯誤來執(zhí)行不同的處理方法。7.2.1異常的概念【實例7-2】設(shè)計一個Windows程序，首先，使用TextBox控件構(gòu)建單價和數(shù)量的操作界面，然后編程計算金額。在本例中，造成異常的原因是：TextBox控件本身不具備限制用戶輸入的功能，設(shè)計人員又按常規(guī)進行設(shè)計，但當用戶不按常規(guī)輸入數(shù)據(jù)時，系統(tǒng)自然發(fā)生異常。所以，如果不想讓程序因出現(xiàn)異常而被系統(tǒng)中斷或退出的話，必須構(gòu)建相應的異常處理機制。7.2.2try-catch語句與異常處理

在開發(fā)應用程序的過程中，可以假定任何代碼塊都有可能引發(fā)異常，特別是CLR本身可能引發(fā)的異常，例如溢出、數(shù)組越界、除數(shù)為0等。為了能夠?qū)Ξ惓Ｓ行幚恚珻#的提供了try-catch語句，其格式一般如下：try{

語句塊1//可能引發(fā)異常的代碼}cacth(異常對象)//捕獲異常類對象{

語句塊2//實現(xiàn)異常處理}7.2.2try-catch語句與異常處理try-catch語句的邏輯含義為：先試著執(zhí)行可能引發(fā)異常的“語句塊1”，如果發(fā)生異常，則由系統(tǒng)自動捕獲并將相關(guān)信息封裝保存到“異常對象”之中，然后執(zhí)行“語句塊2”，實現(xiàn)異常處理；如果未發(fā)生異常，則跳過catch子句，繼續(xù)執(zhí)行try-catch之后的語句7.2.2try-catch語句與異常處理【實例7-3】修改實例7-2，添加異常處理功能。7.2.2try-catch語句與異常處理使用try-catch語句時，特別要注意以下兩點：(1)catch子語中的異常對象可以省略。如果省略異常對象，則默認為CLR的異常類對象，否則為指定的異常類的對象。(2)由于try子句中代碼有可能引發(fā)不只一種異常，因此C#允許針對不同的異常，定義多個不同的cacth子句。當try子句拋出異常時，系統(tǒng)將根據(jù)異常類型順序查找并執(zhí)行對應的catch子句，實現(xiàn)特定異常處理。7.2.3finally語句在try-catch語句中，只有捕獲到了異常，才會執(zhí)行cacth子句中的代碼。但還有一些比較特殊的操作，比如文件的關(guān)閉、網(wǎng)絡連接的斷開以及數(shù)據(jù)庫操作中鎖的釋放等，應該是無論是否發(fā)生異常都必須執(zhí)行，否則會造成系統(tǒng)資源的占用和不必要的浪費。類似這些無論是否捕捉到異常都必須執(zhí)行的代碼，可用finally關(guān)鍵字定義。7.2.3finally語句finally語句常常與try-cacth語句搭配使用，其完整格式：

try

{

語句塊1//可能引發(fā)異常的代碼

}

cacth(異常對象)//捕獲異常類對象

{

語句塊2//實現(xiàn)異常處理

}

finally

{

語句塊3//無論是否異常，都作最后處理

}7.2.3finally語句【實例7-4】設(shè)計一個Windows應用程序，實現(xiàn)用于捕獲創(chuàng)建新文件時因該文件已經(jīng)存在而引發(fā)的異常，并且最后無論是否捕獲到異常都要關(guān)閉文件。7.2.4throw語句與拋出異常前面所捕獲到的異常，都是當遇到錯誤時，系統(tǒng)自己報錯，自動通知運行環(huán)境異常的發(fā)生。但是有時還可以在代碼中手動地告知運行環(huán)境在什么時候發(fā)生了什么異常。C#提供的throw語句可手動拋出一個異常，使用格式如下：throw[異常對象]//提供有關(guān)拋出的異常信息當省略異常對象時，該語句只能用在catch語句中，用于再次引發(fā)異常處理。當throw語句帶有異常對象時，則拋出指定的異常類，并顯示異常的相關(guān)信息。該異常既可以是預定義的異常類，也可以是自定義的異常類。7.2.4throw語句與拋出異常在同一個try-catch語句中可以使用一個以上的特定catch

子句。這種情況下catch

子句的順序很重要，因為會按順序檢查catch

子句。將先捕獲特定程度較高的異常，而不是特定程度較小的異常。在catch

塊中可以使用throw語句再次引發(fā)已由catch

語句捕獲的異常。例如：

catch(InvalidCastExceptione){throw(e);//Rethrowingexceptione}7.2.4throw語句與拋出異常如