C# 例外處理實戰：try-catch-finally 結構、例外篩選與資源清理模式

throw 陳述式兩種形式

// 1. 拋出新例外
throw new ArgumentException("參數無效", nameof(param));

// 2. 重新拋出當前例外 (僅在 catch 區塊合法)
catch (Exception ex)
{
    Log(ex);
    throw; // 保留原始堆疊追蹤
    // throw ex; // 錯誤：重置堆疊，切勿使用
}

try 區塊三種完整形式

// Form 1: try-catch
try { Risky(); }
catch (IOException ex) { Handle(ex); }

// Form 2: try-finally
try { Acquire(); }
finally { Release(); }

// Form 3: try-catch-finally
try { Transact(); }
catch (SqlException ex) { Rollback(); throw; }
finally { CloseConnection(); }

catch 子句詳細規則

例外篩選實戰

try
{
    ProcessFile(path);
}
catch (IOException ex) when (ex.HResult == -2147024864) // FILE_NOT_FOUND
{
    CreateDefaultFile(path);
}
catch (IOException ex) when (ex.HResult == -2147024891) // ACCESS_DENIED
{
    LogSecurityAudit(path);
    throw;
}
catch (IOException ex)
{
    // 其他 IO 錯誤
    throw;
}

篩選器不進入 catch 區塊，不會展開堆疊，有利於偵錯保留原始現場。

一般捕捉與重新拋出模式

try
{
    LegacyInteropCall(); // 可能拋出非 CLS 例外
}
catch (Exception ex) when (false) // 永不捕捉，僅為了偵錯中斷點
{
    // 永不執行
}
catch // 一般捕捉：捕捉所有 (含非 CLS)
{
    // 記錄、清理
    throw; // 重新拋出原例外 (保留型別與堆疊)
}

finally 區塊核心語意

• 保證執行：正常結束、return、break、continue、goto、例外傳播
• 執行順序：內層 finally → 外層 finally → catch (外層)
• 例外遮蔽：若 finally 拋出例外，原傳播例外遺失

try
{
    try { throw new Exception("Inner"); }
    finally { Console.WriteLine("Inner finally"); throw new Exception("From finally"); }
}
catch (Exception ex)
{
    Console.WriteLine($"Caught: {ex.Message}"); // Caught: From finally
}
// 原始 "Inner" 例外遺失！

資源清理最佳模式

模式 1：using (推薦)

using (var conn = new SqlConnection(cs))
using (var cmd = conn.CreateCommand())
{
    conn.Open();
    return cmd.ExecuteScalar();
}

模式 2：try-finally 手動釋放

SqlConnection conn = null;
try
{
    conn = new SqlConnection(cs);
    conn.Open();
    // ...
}
finally
{
    conn?.Dispose(); // C# 6.0+ null 條件運算子
}

模式 3：自訂資源類別實作 IDisposable

public class TransactionScope : IDisposable
{
    private bool _completed;
    public void Complete() => _completed = true;
    
    public void Dispose()
    {
        if (!_completed) Rollback();
        ReleaseResources();
    }
}

// 使用
using (var tx = new TransactionScope())
{
    DoWork();
    tx.Complete(); // 不呼叫則 Dispose 時 Rollback
}

實戰範例：安全計算平方根差值

double x = 3, y = 4;
double z;
try
{
    z = Math.Sqrt(x * x - y * y); // 可能負數 → NaN 或例外
}
catch (ArithmeticException)
{
    z = Math.Sqrt(y * y - x * x); // 交換順序
}
finally
{
    z += 1.0; // 統一後處理
}
Console.WriteLine(z);

總結檢查清單

• [ ] 具體例外在前，一般例外在後
• [ ] 使用 when 篩選避免不必要捕捉
• [ ] catch 區塊：記錄、復原、重新拋出 (throw) 或轉譯包裝
• [ ] finally：只做清理，不拋出例外、不返回值
• [ ] 實作 IDisposable 配合 using 取代手動 try-finally
• [ ] 避免 catch (Exception) { } 吞噬例外

1. 上一篇文章： C# 例外處理機制深度解析：與 C++ 差異、例外傳播與 finally 語意
2. 下一篇文章： C# 例外觸發條件：throw 語句與執行時例外條件完整分類

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