错误处理是响应错误以及从错误中返回的过程。Swift提供第一类错误支持,包括在运行时抛出,捕获,传送和控制可回收错误。
一些函数和方法不能总保证能够执行所有代码或产生有用的输出。可空类型用来表示值可能为空,但是当函数执行失败的时候,可空通常可以用来确定执行失败的原因,因此代码可以正确地响应失败。在Swift中,这叫做抛出函数或者抛出方法。
举个例子,考虑到一个从磁盘上的一个文件读取以及处理数据的任务,有几种情况可能会导致这个任务失败,包括指定路径的文件不存在,文件不具有可读属性,或者文件没有被编码成合适的格式。区分这些错误可以让程序解决并且修复这些错误,并且,如果可能的话,把这些错误报告给用户。
注意:Swift中的错误处理涉及到错误处理样式,这会用到Cocoa中的NSError和Objective-C。更多信息请参见:Using Swift with Cocoa and Objective-C中的错误处理。
错误的表示
在Swift中,错误用符合 ErrorType 协议的值表示。Swift枚举特别适合把一系列相关的错误组合在一起,同时可以把一些相关的值和错误关联在一起。因此编译器会为实现 ErrorType 协议的Swift枚举类型自动实现相应合成。
比如说,你可以这样表示操作自动贩卖机会出现的错误:
enum VendingMachineError: ErrorType {
case InvalidSelection
case InsufficientFunds(required: Double)
case OutOfStock
}
在这种情况下,自动贩卖机可能会因为以下原因失败: 请求的物品不存在,用 InvalidSelection 表示。 请求的物品的价格高于已投入金额,用 InsufficientFunds 表示。相关的双精度值表示还需要多少钱来完成此次交易。请求的物品已经卖完了,用 OutOfStock 表示。
错误抛出通过在函数或方法声明的参数后面加上 throws 关键字,表明这个函数或方法可以抛出错误。如果指定一个返回值,可以把 throws 关键字放在返回箭头(->)的前面。除非明确地指出,一个函数,方法或者就闭包不能抛出错误。
func canThrowErrors() throws -> String
func cannotThrowErrors() -> String
在抛出函数体的任意一个地方,可以通过 throw 语句抛出错误。在下面的例子中,如果请求的物品不存在,或者 卖完了,或者超出投入金额, vend(itemNamed:) 函数会抛出一个错误:
struct Item {
var price: Double
var count: Int
}
var inventory = [
"Candy Bar": Item(price: 1.25, count: 7),
"Chips": Item(price: 1.00, count: 4),
"Pretzels": Item(price: 0.75, count: 11)
]
var amountDeposited = 1.00
func vend(itemNamed name: String) throws {
guard var item = inventory[name] else {
throw VendingMachineError.InvalidSelection
}
guard item.count > 0 else {
throw VendingMachineError.OutOfStock
}
if amountDeposited >= item.price {
// Dispense the snack
amountDeposited -= item.price
--item.count
inventory[name] = item
} else {
let amountRequired = item.price - amountDeposited
throw VendingMachineError.InsufficientFunds(required: amountRequired)
}
}
首先, guard 语句用来把绑定 item 常量和 count 变量到在库存中对应的值。如果物品不在库存中,将会抛出 InvalidSelection 错误。然后,物品是否可获取有物品的剩余数量决定。如果 count 小于等于0,将会抛出 OutOfStock 错误。最后,把请求物品的价格和已经投入的金额进行比较,如果如果投入的金额大于物品的价格,将会从投入的金额从减去物品的价格,然后库存中该物品的数量减1,然后返回请求的物品。否则,将会计算还需要多少钱,然后把这个值作为 InsufficientFunds 错误的关联值。因为 throw 语句会马上改变程序流程,当所有的购买条件(物品存在,库存足够以及投入金额足够)都满足的时候,物品才会出售。
当调用一个抛出函数的时候,在调用前面加上 try 。这个关键字表明函数可以抛出错误,而且在 try 后面代码将不会执行。
let favoriteSnacks = [
"Alice": "Chips",
"Bob": "Licorice",
"Eve": "Pretzels",
]
func buyFavoriteSnack(person: String) throws {
let snackName = favoriteSnacks[person] ?? "Candy Bar"
try vend(itemNamed: snackName)
}
buyFavoriteSnack(_:) 函数查找某个人的最喜欢的零食,然后尝试买给他。如果这个人在列表中没有喜欢的零食,就会购买 Candy Bar 。这个函数会调用 vend 函数, vend 函数可能会抛出错误,所以在 vend 前面加上 了 try 关键字。因为 buyFavoriteSnack 函数也是一个抛出函数,所以 vend 函数抛出的任何错误都会向上传递到 buyFavoriteSnack 被调用的地方。
捕捉和处理错误
使用 do-catch 语句来就捕获和处理错误
do {
try function that throws
statements
} catch pattern {
statements
}
如果一个错误被抛出了,这个错误会被传递到外部域,直到被一个 catch 分句处理。一个 catch 分句包含一个 catch 关键字,跟着一个 pattern 来匹配错误和相应的执行语句。
类似 switch 语句,编译器会检查 catch 分句是否能够处理全部错误。如果能够处理所有错误情况,就认为这个错误被完全处理。否者,包含这个抛出函数的所在域就要处理这个错误,或者包含这个抛出函数的函数也用 throws 声明。为了保证错误被处理,用一个带 pattern 的 catch 分句来匹配所有错误。如果一个 catch 分句没有指定样式,这个分句会匹配并且绑定任何错误到一个本地 error 常量。更多关于 pattern 的信息,参见模式。
do {
try vend(itemNamed: "Candy Bar")
// Enjoy delicious snack
} catch VendingMachineError.InvalidSelection {
print("Invalid Selection")
} catch VendingMachineError.OutOfStock {
print("Out of Stock.")
} catch VendingMachineError.InsufficientFunds(let amountRequired) {
print("Insufficient funds. Please insert an additional $\(amountRequired).")
}
在上面的例子中, vend(itemNamed:) 函数在 try 表达式中被调用,因为这个函数会抛出错误。如果抛出了错误,程序执行流程马上转到 catch 分句,在 catch 分句中确定错误传递是否继续传送。如果没有抛出错误,将会 执行在 do 语句中剩余的语句。
注意:Swift中的错误处理和其他语言中的异常处理很像,使用了 try 、 catch 和 throw 关键字。但是和这些语言——包括Objective-C——不同的是,Swift不会展开调用堆栈,那会带来很大的性能损耗。因此,在Swift中 throw 语句的性能可以做到几乎和 return 语句一样。
禁止错误传播
在运行时,有几种情况抛出函数事实上是不会抛出错误的。在这几种情况下,你可以用 forced-try 表达式来调用 抛出函数或方法,即使用 try! 来代替 try 。
通过 try! 来调用抛出函数或方法禁止了错误传送,并且把调用包装在运行时断言,这样就不会抛出错误。如果错误真的抛出了,会触发运行时错误。
func willOnlyThrowIfTrue(value: Bool) throws {
if value { throw someError }
}
do {
try willOnlyThrowIfTrue(false)
} catch {
// Handle Error
}
try! willOnlyThrowIfTrue(false)
指定清理操作
使用defer语句来在执行一系列的语句。这样不管有没有错误发生,都可以执行一些必要的收尾操作。包括关闭打开的文件描述符以及释放所有手动分配的内存。
defer 语句把执行推迟到退出当前域的时候。 defer 语句包括 defer 关键字以及后面要执行的语句。被推迟的语句可能不包含任何将执行流程转移到外部的代码,比如 break 或者 return 语句,或者通过抛出一个错误。被推迟的操作的执行的顺序和他们定义的顺序相反,也就是说,在第一个 defer 语句中的代码在第二个 defer 语句中 的代码之后执行。
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.
}
}
上面这个例子使用了 defer 语句来保证 open 有对应的 close 。这个调用不管是否有抛出都会执行。
