第12章 错误调试和异常处理

中原工学院软件学院韩玉民C#程序设计C#ProgrammingLanguageSoftwareCollege,ZhongyuanUniversityofTechnology2010-8第1章C#概述第2章简单的C#程序设计第3章C#程序设计基础第4章控制语句第5章数组和集合第6章面向对象程序设计第7章继承和接口设计第8章Windows窗体应用程序设计第9章用户界面设计第10章图形设计第11章文件操作第12章错误调试和异常处理第13章ADOContents错误调试和异常处理第12章12.1错误分类12.2程序调试12.3异常处理12.1错误分类12.1错误分类1.语法错误语法错误也称为编译错误，是由于编写代码错误而产生的。如：Inta;ifa=3console.Writeline(b);……如果错误地输入了关键字（例如，将int简写为Int）、遗漏了某些必须的语句成分等，那么C#在编译应用程序时就会检测到这些错误，并提示相应的错误信息。语法错误、运行错误、逻辑错误12.1错误分类1.语法错误在C#项目运行期间，当一个语句试图执行一个不能执行的操作时，就会发生运行错误。例如:数据溢出数组下标越界等。例如，有一个窗体myForm1上包含以下事件过程：privatevoidbutton1_Click(objectsender,EventArgse){int[]a=newint[10];inti;for(i=0;i=20;i++)a[i]=2*i;}12.1错误分类2.运行错误12.1错误分类2.运行错误逻辑错误是当程序未按照预定方式执行而产生的错误。逻辑错误在编译时、运行时都检查不出来，但是达不到预期的执行结果。这种错误最难排查，需要仔细分析并借助调试工具才能查出并改正。例如：inti;for(i=0;i=20;i++)a[i]=2*i;//实际应为a[i]=3*i}12.1错误分类3.逻辑错误程序调试：是将编制的程序投入实际运行前，用手工或编译程序等方法进行测试，修正语法错误和逻辑错误的过程。这是保证程序正确性必不可少的步骤。12.2程序调试设置代码加行号：选择“工具”|“选项”|“选项”|“文本编辑器”|“C#”|“常规”选项，出现如图12.2所示的对话框。12.2程序调试C#提供了强大的程序调试功能，使用其调试环境可以有效地完成程序的调试工作，有助于发现运行错误。12.2程序调试12.2.1调试工具（1）“调试”工具栏12.2.1调试工具（2）“调试”菜单“调试”菜单“启动调试”、“逐语句”或“逐过程”命令或在代码编辑窗口中右键快捷菜单中“运行到光标处”即开始调试过程。12.2.2如何开始调试“启动调试”:则应用程序启动并一直运行到断点。可以在任何时刻中断执行以检查值或检查程序状态。“逐语句”或“逐过程”:应用程序启动并执行，然后在第一行中断。“运行到光标处”:则应用程序启动并一直运行到断点或光标位置，具体看是断点在前还是光标在前。可以在源窗口中设置光标位置。某些情况下，不出现中断，这意味着执行始终未到达设置光标处的代码。断点是在程序中设置的一个位置，程序执行到些位置时中断（或暂停）。断点的作用是在调试程序时，当程序执行到断点的语句时会暂停程序的运行，供程序员检查这一位置上程序元素的运行情况，有助于定位产生错误输出或出错的代码段。12.2.3设置断点设置和取消断点的方法如下：方法1：用鼠标右键单击某代码行，从出现的快捷菜单中选择“断点”|“插入断点”命令（设置断点）或者“断点”|“删除断点”命令（取消断点）。方法2：将光标移至需要设置断点的语句处，然后按F9键。方法3：单击代码行的左侧。12.2.3设置断点12.2.3设置断点当某行代码中出现错误时，该错误会自动添加到“错误列表”和“输出”窗口中。可以使用“错误列表”或“输出”窗口来查找代码中的错误。其操作是：双击“错误列表”或“输出”窗口中的项，则光标自动定位到代码编辑器中相应的出错行。12.2.4定位错误另外：在编辑代码时，会在编码错误语句相应位置下显示一条波浪线。将鼠标悬停在带有波浪线标记的代码上可显示一条消息，其中对错误进行了描述。12.2.4定位错误12.2.5调试过程功能快捷键说明启动调试F5自动附加调式器，并从“Project属性”对话框中指定的启动项目中运行应用程序。如果为“中断”模式，则更改为“继续”。开始执行不调试Ctrl+F5在不调用调试器的情况下运行代码。停止调试Shift+F5停止运行程序中的当前应用程序。可用于“中断”模式和“运行”模式。逐语句F11每次执行一行语句，如碰到函数调用，在进入函数调用后，逐条语句执行代码。逐过程F10执行下一行代码，但不执行任何函数调用。碰到函数时，不进入函数，把函数调用当成一条语句执行。12.2.5调试过程功能快捷键说明切换断点F9在当前行设置或移除断点。断点Ctrl+Alt+B或Alt+F9显示“断点”对话框，在此可添加和修改断点。清除所有断点Ctrl+Shift+F9清除项目中的所有断点。显示下一语句Alt+数字键区中的*突出显示要执行的下一条语句。12.2.5调试过程功能快捷键说明局部变量Ctrl+Alt+V，L或Alt+4显示“局部变量”窗口，以查看当前堆栈帧中每个过程的变量及变量值。即时Ctrl+Alt+I显示“即时”窗口，在此可计算表达式和执行个别命令。进程Ctrl+Alt+P显示“进程”对话框，该对话框允许在单个解决方案中同时调试多个程序。快速监视Ctrl+Alt+Q-或Shift+F9显示带有选定表达式的当前值的“快速监视”对话框。仅适用于“中断”模式。使用该命令可检查尚未为其定义监视表达式的变量、属性或其他表达式的当前值。反汇编Alt+8显示“反汇编”窗口。切换反汇编Ctrl+F11显示当前源文件的反汇编信息。仅可用于调试器的“中断”模式。12.2.5调试过程功能快捷键说明监视Ctrl+Alt+W，1显示“Watch1”窗口，以查看所选变量或监视表达式的值。监视Ctrl+Alt+W，2显示“Watch2”窗口，以查看所选变量或监视表达式的值。监视Ctrl+Alt+W，3显示“Watch3”窗口，以查看所选变量或监视表达式的值。监视Ctrl+Alt+W，4显示“Watch4”窗口，以查看所选变量或监视表达式的值。F5：先在某行设置断点，然后在调试器中按F5键运行应用程序，应用程序会在该行停止，此时可以检查任何给定变量的值，或观察执行跳出循环的时间和方式。F10：按F10键逐行单步执行代码。12.2.5调试过程在程序中断的状况下，将鼠标放在希望观察的执行过的语句变量上面，调试器就会自动显示执行到断点时该变量的值，如下图：12.2.6显示调试信息也可以在某个对象上的右键快捷菜单中选择“快速监视”命令，即可观察到对象中各个元素的值，并可修改.如右图：局部变量窗口：可以显示局部变量的值的变化情况12.2.6显示调试信息调试工具的功能12.2.6显示调试信息调试工具功能断点选中一行代码，程序执行到该行就中止执行逐语句执行程序代码的下一行，并跟踪到方法中逐过程执行程序代码的下一行，但不跟踪到方法中跳出执行当前过程的其他部分，并在调试过程的下一行中断执行本地窗口显示局部变量的当前值监视窗口显示选定表达式的值快速监视当程序处于中断模式时，列出表达式的当前值调用堆栈当处于中断模式时，出现一个对话框显示所有但尚未完成运行的过程12.3异常处理异常是指在程序运行期间发生的错误或以外情况，例如除零错误或内存不足警告等，就会产生一个异常。异常异常处理是指解释和处理因程序错误而产生的异常。如果对于给定的异常没有异常处理程序，则程序将停止运行，并给出错误信息。异常处理异常处理非常重要。12.3.1异常概述12.3异常处理错误是指在执行代码过程中发生的事件，它中断或干扰代码的正常流程并创建异常对象。当程序中的错误中断流程时，该程序将尝试寻找异常处理程序（一段告诉程序如何对错误做出响应的代码），以帮助程序恢复流程。换句话说，错误是一个事件，而异常是该事件创建的对象。结构化异常处理12.3.1异常概述12.3异常处理.NET框架提供一种标准的错误报告机制称为结构化异常处理。这种机制依赖于应用中报告错误的异常。在.NET中，异常是一些提供错误信息的类，程序员可以用某种方式编写代码监视异常的发生，然后以一种适当的方法处理异常。结构化异常处理12.3.1异常概述12.3异常处理在VisualC#2005中处理异常时，需要在代码中关注三个部分：（1）可能导致异常的代码段（通常称为抛出异常）——try块。（2）当执行代码过程中发生异常时将要执行的代码段（通常称为捕获异常）——catch块。（3）异常处理后要执行的代码段（可选的，通常称为结束块）——finally块。结构化异常处理12.3.1异常概述12.3异常处理try{//可能产生异常的程序代码}catch(异常类型1异常类对象1){//处理异常类型1的异常控制代码}catch(异常类型n异常类对象n){//处理异常类型n的异常控制代码}12.3.2异常处理语句1.trycatch语句①try块包含可能导致异常的代码段，是必选项。②catch块包含异常处理代码块，为可选项，可以有一个或者多个catch块。12.3异常处理12.3.2异常处理语句1.trycatch语句try...catch...finally的执行过程为：首先执行try块包含的语句，若没有发现异常，则跳出try结构；若在try块包含的语句中发现异常，则立即转向执行catch块包含的语句，执行完后跳出try结构。【例12.2】创建一个控制台应用程序Proj12-2项目，通过trycatch语句捕捉整数除零错误。namespaceProj12_2{classProgram{staticvoidMain(string[]args){intx=5,y=0;try//try...catch语句{x=x/y;//引发除零错误}catch(Exceptionerr)//捕捉该错误{Console.WriteLine({0},err.Message);//显示错误信息}}}}输出：试图除以零。P284例12.2Proj:12-2try-catch12.3.2异常处理语句同trycatch语句相比，trycatchfinally语句增加了一个finally块，其作用是不管是否发生异常，即使没有catch块，都将执行finally块中的语句，也就是说，finally块始终会执行，而与是否引发异常或者是否找到与异常类型匹配的catch块无关。其余与trycatch语句相同。finally块通常用来释放资源，而不用等待由运行库中的垃圾回收器来终结对象。12.3.2异常处理语句2.trycatchfinally语句12.3.2异常处理语句2.trycatchfinally语句try{//可能导致异常的代码段}[catch{//异常处理代码块}][finally{//异常处理后要执行的代码段}]12.3.2异常处理语句2.trycatchfinally语句说明：①try块包含可能导致异常的代码段，是必选项。②catch块包含异常处理代码块，为可选项，可以有一个或者多个catch块。③finally块包含异常处理后要执行的代码段（总是会执行），也为可选项，并且只能有一个。但当存在catch块（一个或者多个），finally块可以没有，而没有catch块时，必须要有finally块。12.3.2异常处理语句2.trycatchfinally语句执行过程为：首先执行try块包含的语句，若没有发现异常，则继续执行finally块包含的语句，执行完后跳出try结构；若在try块包含的语句中发现异常，则立即转向执行catch块包含的语句，然后再执行finally块包含的语句，执行完后跳出try结构。【例12.3】创建一个控制台应用程序Proj12-3项目，说明finall