Dev Blog

Генерування винятків і стратегія ​

Генерування винятків ​

Власний метод повідомляє про помилку оператором throw з об’єктом винятку. Найчастіше метод перевіряє свої аргументи: некоректні дані від викликача – це помилка, яку метод не може виправити сам. Для типових перевірок .NET містить статичні методи-помічники (https://learn.microsoft.com/dotnet/standard/exceptions/best-practices-for-exceptions):

cs
Console.WriteLine(Discount(1200m, 10));        // 1080

try
{
    Console.WriteLine(Discount(850m, 150));
}
catch (ArgumentOutOfRangeException ex)
{
    Console.WriteLine($"{ex.ParamName}: {ex.ActualValue}");
}

static decimal Discount(decimal price, int percent)
{
    ArgumentOutOfRangeException.ThrowIfNegative(price);
    ArgumentOutOfRangeException.ThrowIfNegative(percent);
    ArgumentOutOfRangeException.ThrowIfGreaterThan(percent, 100);
    return Math.Round(price * (100 - percent) / 100, 2);
}

Результат: 1080 і percent: 150. Помічники самі формують повідомлення й записують ім’я параметра (ParamName) і його значення. Інші помічники: ArgumentNullException.ThrowIfNull(arg), ArgumentException.ThrowIfNullOrWhiteSpace(text), ArgumentOutOfRangeException.ThrowIfZero(n). Виняток можна створити й явно: throw new InvalidOperationException("Недостатньо коштів");.

Вирази throw дозволяють генерувати виняток усередині виразу, наприклад в операціях ?? і ?::

cs
string? input = "Олена";
string name = input ?? throw new ArgumentNullException(nameof(input));
Console.WriteLine(name);

Операція nameof повертає ім’я змінної як рядок і не ламається під час перейменування змінної.

Повторне генерування: throw; проти throw ex; ​

Інколи виняток перехоплюють лише для того, щоб щось записати в журнал, а потім передати далі. Для цього в блоці catch пишуть throw; без аргументу: виняток передається без змін, зі збереженим стеком викликів. Запис throw ex; генерує той самий об’єкт заново й втрачає інформацію про місце, де виняток виник спочатку. Якщо потрібно замінити виняток зрозумілішим, оригінал передають як InnerException: throw new FormatException("Рядок 3 некоректний", ex);.

Необроблені винятки та коди завершення ​

Якщо виняток не перехоплено жодним catch, він проходить через усі методи стеку викликів (розгортання стеку, stack unwinding) (рис. 6.9). Кожен метод, у якому немає відповідного catch, завершується, а блоки finally виконуються.

Рис. 6.9. Поширення винятку стеком викликів

Якщо виняток дійшов до верхнього рівня програми, CLR виводить у потік помилок текст винятку зі стеком викликів і завершує процес із кодом -532462766 (0xE0434352) (рис. 6.10):

Unhandled exception. System.InvalidOperationException:
Файл налаштувань не знайдено
   at Program.<Main>$(String[] args) in C:\Labs\Demo\Program.cs:line 2

Необроблений виняток у терміналі

Рис. 6.10. Необроблений виняток у терміналі

Код завершення (exit code) повідомляє операційній системі та сценаріям автоматизації, чи успішно завершилася програма: 0 – успіх, інше значення – помилка. Його задають оператором return з методу Main типу int або властивістю Environment.ExitCode. Повідомлення про помилки виводять не в Console.Out, а в потік помилок Console.Error: тоді їх можна відокремити від результатів (dotnet run > result.txt записує у файл лише звичайне виведення).

cs
if (args.Length == 0)
{
    Console.Error.WriteLine("Використання: Demo <файл>");
    return 2;
}
Console.WriteLine($"Обробка {args[0]}...");
return 0;

У PowerShell код завершення останньої програми показує змінна $LASTEXITCODE.

Коли використовувати винятки ​

Винятки призначені для виняткових ситуацій, які метод не може обробити сам. Кілька правил:

  • очікувані ситуації перевіряйте без винятків: користувач часто помиляється під час введення, тому використовуйте int.TryParse, а не try/catch навколо int.Parse; перед діленням перевіряйте дільник;
  • не залишайте порожній catch { }: він приховує помилку, і програма продовжує працювати з неправильними даними;
  • не перехоплюйте Exception там, де не знаєте, як обробити помилку: перехоплюйте конкретні типи, а загальний обробник залишайте на верхньому рівні програми;
  • перехоплюйте виняток там, де можна щось зробити: повторити введення, пропустити рядок, повідомити користувача;
  • генеруйте винятки найточнішого типу з повідомленням, яке пояснює причину.

Власні класи винятків ​

Якщо стандартні типи не описують помилку предметної області, створюють власний клас винятку. Запис : Exception означає, що новий клас успадковує клас Exception (наслідування детально розглядається в темі 9); конструктор передає повідомлення базовому класу:

cs
decimal balance = 500m;
try
{
    Withdraw(ref balance, 800m);
}
catch (InsufficientFundsException ex)
{
    Console.WriteLine($"{ex.Message} Бракує: {ex.Shortage:N2} грн");
}

static void Withdraw(ref decimal balance, decimal amount)
{
    if (amount > balance)
    {
        throw new InsufficientFundsException(amount - balance);
    }
    balance -= amount;
}

class InsufficientFundsException(decimal shortage)
    : Exception("Недостатньо коштів на рахунку.")
{
    public decimal Shortage { get; } = shortage;
}

Результат: Недостатньо коштів на рахунку. Бракує: 300,00 грн. Назва класу винятку за угодою закінчується словом Exception.

Вікно Exception Settings (Debug → Windows → Exception Settings, Ctrl+Alt+E) дозволяє налаштувати, на яких винятках налагоджувач зупиняється одразу під час генерування, навіть якщо далі їх перехопить catch (рис. 6.11). Це допомагає знайти місце, де виник виняток, який програма обробляє мовчки (https://learn.microsoft.com/visualstudio/debugger/managing-exceptions-with-the-debugger).

Вікно Exception Settings

Рис. 6.11. Вікно Exception Settings