C# 異常處理基礎（一）：try-catch-finally 機制、多重捕獲、例外篩選與常見錯誤

基本語法結構

try
{
    // 可能拋出例外的程式碼
}
catch (ExceptionType1 ex)
{
    // 處理 ExceptionType1 及其衍生類別
}
catch (ExceptionType2 ex)
{
    // 處理 ExceptionType2
}
catch // 無參數 catch：捕獲所有非 CLS 例外 (極少見)
{
}
finally
{
    // 保證執行：資源清理、鎖釋放、關閉連線
}

執行流程圖解

try
{
    int n = 10, m = 0;
    float f = n / m; // 拋出 DivideByZeroException
}
catch (DivideByZeroException ex)
{
    Console.WriteLine($"除零錯誤：{ex.Message}");
}
catch (Exception ex) // 捕獲其他所有例外
{
    Console.WriteLine($"其他錯誤：{ex.Message}");
}
finally
{
    Console.WriteLine("finally 區塊永遠執行");
}
Console.WriteLine("finally 之後的程式碼");

關鍵行為驗證

多重捕獲順序：由具體到一般

// 錯誤順序：Exception 先捕獲，DivideByZeroException 永不會被執行
catch (Exception ex) { }
catch (DivideByZeroException ex) { } // 編譯器警告：無法到達

// 正確順序
catch (DivideByZeroException ex) { }
catch (ArithmeticException ex) { } // 父類別
catch (Exception ex) { }

捕獲所有例外的三種寫法

// 1. 指定 Exception (捕獲所有 CLS-compliant 例外)
catch (Exception ex) { }

// 2. 無參數 catch (捕獲所有，包含非 CLS 例外，極少用)
catch { }

// 3. catch (Exception ex) when (true) - 等同 1，可加篩選
catch (Exception ex) when (true) { }

主動拋出例外：throw

string s = null;
if (s == null)
    throw new ArgumentNullException(nameof(s), "輸入不可為空");

// 重新拋出原始例外 (保留堆疊追蹤)
try { Risky(); }
catch (Exception ex)
{
    Log(ex);
    throw; // 不是 throw ex！throw ex 會重設堆疊追蹤
}

常見例外類別速查

常見新手錯誤

1. 吞沒例外：catch { } 或 catch (Exception) { } 不記錄、不處理、不重拋
2. throw ex 而非 throw：遺失原始堆疊追蹤，除錯困難
3. catch 範圍過大：catch (Exception) 捕獲本應讓上層處理的嚴重錯誤 (如 OutOfMemoryException)
4. 在 finally 拋出例外：會遮蔽 try/catch 中的原始例外
5. 用例外控制流程：效能差、語意不清
6. 忘記釋放資源：未使用 using 或 finally 關閉 Stream/Connection

最佳實踐速查

• ✅ 使用 using / IDisposable 管理資源
• ✅ 捕獲具體例外類別，頂層再捕獲 Exception 記錄
• ✅ 重新拋出用 throw; 保留堆疊
• ✅ 自訂例外繼承 Exception，加 [Serializable]
• ✅ finally 只做清理，不拋出例外、不返回
• ✅ 非同步方法用 try/catch 包裹 await