程序设计语言的异常机制

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2020年10月4日21:55:29 评论 8 views 2054字阅读6分50秒

概述

异常处理,是编程语言或计算机硬件里的一种机制,用于处理软件或信息系统中出现的异常状况(即超出程序正常执行流程的某些特殊条件)。各种编程语言在处理异常方面具有非常显著的不同点(错误检测与异常处理区别在于:错误检测是在正常的程序流中,处理不可预见问题的代码,例如一个调用操作未能成功结束)。某些编程语言有这样的函数:当输入存在非法数据时不能被安全地调用,或者返回值不能与异常进行有效的区别。例如,C语言中的atoi函数(ASCII串到整数的转换)在输入非法时可以返回0。在这种情况下编程者需要另外进行错误检测(可能通过某些辅助全局变量如C的errno),或进行输入检验(如通过正则表达式),或者共同使用这两种方法。

通过异常处理,我们可以对用户在程序中的非法输入进行控制和提示,以防程序崩溃。

从进程的视角,硬件中断相当于可恢复异常,虽然中断一般与程序流本身无关。

从子程序编程者的视角,异常是很有用的一种机制,用于通知外界该子程序不能正常执行。如输入的数据无效(例如除数是0),或所需资源不可用(例如文件丢失)。如果系统没有异常机制,则编程者需要用返回值来标示发生了哪些错误。[1]

程序设计语言的异常机制

许多常见的程序设计语言,包括Actionscript,Ada,BlitzMax,C++,C#,D,ECMAScript,Eiffel,Java,ML,Object Pascal(如Delphi,Free Pascal等),Objective-C,Ocaml,PHP(version 5),PL/1,Prolog,Python,REALbasic,Ruby,Visual Prolog以及大多数.NET程序设计语言,内建的异常机制都是沿着函数调用栈的函数调用逆向搜索,直到遇到异常处理代码为止。一般在这个异常处理代码的搜索过程中逐级完成栈卷回(stack unwinding)。但Common Lisp是个例外,它不采取栈卷回,因此允许异常处理完后在抛出异常的代码处原地恢复执行。而 Visual Basic(尤其是在其早于 .net 的版本,例如 6.0 中)走得更远:on error 语句可轻易指定发生异常后是重试(resume)还是跳过(resume next)还是执行程序员定义的错误处理程序(goto ***)。[1]

多数语言的异常机制的语法是类似的:用throw或raise抛出一个异常对象(Java或C++等)或一个特殊可扩展的枚举类型的值(如Ada语言);异常处理代码的作用范围用标记子句(try或begin开始的语言作用域)标示其起始,以第一个异常处理子句(catch, except, resuce等)标示其结束;可连续出现若干个异常处理子句,每个处理特定类型的异常。某些语言允许else子句,用于无异常出现的情况。更多见的是finally, ensure子句,无论是否出现异常它都将执行,用于释放异常处理所需的一些资源。[1]

C++异常处理是资源获取即初始化(Resource-Acquisition-Is-Initialization)的基础。[1]

C语言一般认为是不支持异常处理的。Perl语言可选择支持结构化异常处理(structured exception handling)。[1]

Python语言对异常处理机制是非常普遍深入的,所以想写出不含try, except的程序非常困难。[1]

名词解释

异常处理,英文名为exceptional handling, 是代替日渐衰落的error code方法的新法,提供error code 所未能具体的优势。异常处理分离了接收和处理错误代码。这个功能理清了编程者的思绪,也帮助代码增强了可读性,方便了维护者的阅读和理解。

异常处理(又称为错误处理)功能提供了处理程序运行时出现的任何意外或异常情况的方法。异常处理使用 try、catch 和 finally 关键字来尝试可能未成功的操作,处理失败,以及在事后清理资源。

异常处理通常是防止未知错误产生所采取的处理措施。异常处理的好处是你不用再绞尽脑汁去考虑各种错误,这为处理某一类错误提供了一个很有效的方法,使编程效率大大提高。

异常可以由公共语言运行库(CLR)、第三方库或使用 throw 关键字的应用程序代码生成。

特点

1.在应用程序遇到异常情况(如被零除情况或内存不足警告)时,就会产生异常。

2.发生异常时,控制流立即跳转到关联的异常处理程序(如果存在)。

3.如果给定异常没有异常处理程序,则程序将停止执行,并显示一条错误信息。

4.可能导致异常的操作通过 try 关键字来执行。

5.异常处理程序是在异常发生时执行的代码块。在 C# 中,catch 关键字用于定义异常处理程序。

6.程序可以使用 throw 关键字显式地引发异常。

7.异常对象包含有关错误的详细信息,其中包括调用堆栈的状态以及有关错误的文本说明。

8.即使引发了异常,finally 块中的代码也会执行,从而使程序可以释放资源。

以上就是程序设计语言的异常机制的详细内容,更多请关注php教程其它相关文章!

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