错误处理（学习笔记）

环境Xcode 11.0 beta4 swift 5.1

• 错误表现和抛出

  • 在 swift 中，错误由符合 Error 协议的类型值表示

    // 示例
    enum VendingMachineError: Error {
        case invalidSelection
        case insufficientFunds(coinsNeeded: Int)
        case outOfStock
    }
    // 抛出错误
    throw VendingMachineError.insufficientFunds(coinsNeeded: 5)

• 错误处理
  • 在 Swift 中有四种处理错误的方式：一、从函数中把错误传递出来；二、用 do-catch 语句；三、作为可选值处理；四、用断言
  • 在 Swift 中错误处理与其它语言（包括OC）的异常类似，Swift 中错误处理不会涉及展开堆栈的调用，而堆栈的调用消耗是很大的，从性能的角度出发 throw 语句的性能与 return 性能是一样的

  • 函数抛出错误，只有声明了 throws 的函数才能往外抛出错误，如果不是则抛出的错误必须在函数内部处理

    func canThrowErrors() throws -> String
    // 
    func cannotThrowErrors() -> String

  • 示例代码

    struct Item {
        var price: Int
        var count: Int
    }
    // 
    class VendingMachine {
        var inventory = [
            "Candy Bar": Item(price: 12, count: 7),
            "Chips": Item(price: 10, count: 4),
            "Pretzels": Item(price: 7, count: 11)
        ]
        var coinsDeposited = 0
        // 
        func vend(itemNamed name: String) throws {
            guard let item = inventory[name] else {
                throw VendingMachineError.invalidSelection
            }
            // 
            guard item.count > 0 else {
                throw VendingMachineError.outOfStock
            }
            //
            guard item.price <= coinsDeposited else {
                throw VendingMachineError.insufficientFunds(coinsNeeded: item.price - coinsDeposited)
            }
            // 
            coinsDeposited -= item.price
            //
            var newItem = item
            newItem.count -= 1
            inventory[name] = newItem
            // 
            print("Dispensing \(name)")
        }
    }
    let favoriteSnacks = [
        "Alice": "Chips",
        "Bob": "Licorice",
        "Eve": "Pretzels",
    ]
    func buyFavoriteSnack(person: String, vendingMachine: VendingMachine) throws {
        let snackName = favoriteSnacks[person] ?? "Candy Bar"
        try vendingMachine.vend(itemNamed: snackName) // 如果这里有错误，将会向外层抛
    }

  • 可抛出的初始化器也可以向外抛出错误

    struct PurchasedSnack {
        let name: String
        init(name: String, vendingMachine: VendingMachine) throws {
            try vendingMachine.vend(itemNamed: name)
            self.name = name
        }
    }

  • 用 do-catch 处理错误，一般格式如下

    do {
        try expression
        // statements
    } catch pattern1 {
        // statements
    } catch pattern2 where condition {
        // statements
    } catch {
        // statements
    }
    // catch 后的 pattern1 表示这个大括号内处理 pattern1 类型的错误，如果省略不写表示处理任何类型的错误且把错误绑定到一个常量 `error`

    var vendingMachine = VendingMachine()
    vendingMachine.coinsDeposited = 8
    do {
        try buyFavoriteSnack(person: "Alice", vendingMachine: vendingMachine)
        print("Success! Yum.")
    } catch VendingMachineError.invalidSelection {
        print("Invalid Selection.")
    } catch VendingMachineError.outOfStock {
        print("Out of Stock.")
    } catch VendingMachineError.insufficientFunds(let coinsNeeded) {
        print("Insufficient funds. Please insert an additional \(coinsNeeded) coins.")
    } catch {
        print("Unexpected error: \(error).")
    }
    // Prints "Insufficient funds. Please insert an additional 2 coins."

  • 将错误转换为可选值
    • 可以用 try? 将错误转换为可选值，如果有错误抛出，计算 try? 表达式的值为 nil
swift func someThrowingFunction() throws -> Int { // .... } let x = try? someThrowingFunction() let y: Int? do { y = try someThrowingFunction() }catch { y = nil } // 如果函数 someThrowingFunction 抛出错误，则 x 的值为 nil；否则 x、y 就是函数返回的值，且此时x、y是可选值
    • 如果想用 try? 准确处理所有错误，如下示例
      swift func fetchData() -> Data? { if let data = try? fecthDataFromDisk() { return data } if let data = try? fetchDataFromDisk() { return data } return nil }
  • 禁止错误传递，可以用 try! ， 如果值是 nil，则会抛出运行时错误

  // 示例
  let photo = try! loadImage(atPath: "./Resources/John Appleseed.jpg")

• 指定清理行为
  • 在当前代码块结束之前，可以用 defer 语句执行一组语句，做任何必需的清理操作，语句的执行无关是抛出错误或者是 return break 关键字之类

  • defer 语句源代码的顺序与执行的顺序相反，即前面的后执行，后面的先执行

    func processFile(filename: String) throws {
        if exists(filename) {
            let file = open(filename)
            defer {
                close(file)
            }
            while let line = try file.readline() {
                // Work with the file.
            }
            // close(file) is called here, at the end of the scope.
        }
    }