- 错误处理（Error handling） 是响应错误以及从错误中恢复的过程。
- Swift 在运行时提供了抛出、捕获、传递和操作可恢复错误（recoverable errors）的一等支持（first-class support）。
1. 表示与抛出错误
- 在 Swift 中，错误用遵循 Error 协议的类型的值来表示。这个空协议表明该类型可以用于错误处理。
- Swift 的枚举类型尤为适合构建一组相关的错误状态，枚举的关联值还可以提供错误状态的额外信息。
enum VendingMachineError: Error {
case invalidSelection //选择无效
case insufficientFunds(coinsNeeded: Int) //金额不足
case outOfStock //缺货
}
- 抛出一个错误可以让你表明有意外情况发生，导致正常的执行流程无法继续执行。
- 抛出错误使用 throw 语句。
throw VendingMachineError.insufficientFunds(coinsNeeded: 5)
2. 处理错误
- 某个错误被抛出时，附近的某部分代码必须负责处理这个错误，例如纠正这个问题、尝试另外一种方式、或是向用户报告错误。
- Swift 中有 4 种处理错误的方式。
- 你可以把函数抛出的错误传递给调用此函数的代码。
- 用 do-catch 语句处理错误。
- 将错误作为可选类型处理。
- 或者断言此错误根本不会发生。
注意：
- Swift 中的错误处理和其他语言中用 try，catch 和 throw 进行异常处理很像。
- 和其他语言中（包括 Objective-C ）的异常处理不同的是，Swift 中的错误处理并不涉及解除调用栈，这是一个计算代价高昂的过程。就此而言，throw 语句的性能特性是可以和 return 语句相媲美的。
2.1 用 throwing 函数传递错误
- 为了表示一个函数、方法或构造器可以抛出错误，在函数声明的参数之后加上 throws 关键字。
- 一个标有 throws 关键字的函数被称作 throwing 函数。
- 如果这个函数指明了返回值类型，throws 关键词需要写在返回箭头（->）的前面。
func canThrowErrors() throws -> String
func cannotThrowErrors() -> String
- 一个 throwing 函数可以在其内部抛出错误，并将错误传递到函数被调用时的作用域。
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
/*
vend(itemNamed:) 方法
如果请求的物品不存在、缺货或者投入金额小于物品价格
该方法就会抛出一个相应的 VendingMachineError
*/
func vend(itemNamed name: String) throws {
/*
使用了 guard 语句
确保在购买某个物品所需的条件中有任一条件不满足时
能提前退出方法并抛出相应的错误。
*/
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",
]
/*
buyFavoriteSnack(person:vendingMachine:) 同样是一个 throwing 函数
任何由 vend(itemNamed:) 方法抛出的错误会一直被传递到 buyFavoriteSnack(person:vendingMachine:) 函数被调用的地方。
*/
func buyFavoriteSnack(person: String, vendingMachine: VendingMachine) throws {
/*
buyFavoriteSnack(person:vendingMachine:)
函数会查找某人最喜欢的零食
并通过调用 vend(itemNamed:) 方法来尝试为他们购买
因为 vend(itemNamed:) 方法能抛出错误，所以在调用它的时候在它前面加了 try 关键字。
*/
let snackName = favoriteSnacks[person] ?? "Candy Bar"
try vendingMachine.vend(itemNamed: snackName)
}
- throwing 构造器能像 throwing 函数一样传递错误。
/*
PurchasedSnack 构造器在构造过程中调用了 throwing 函数
并且通过传递到它的调用者来处理这些错误。
*/
struct PurchasedSnack {
let name: String
init(name: String, vendingMachine: VendingMachine) throws {
try vendingMachine.vend(itemNamed: name)
self.name = name
}
}
2.2 用 Do-Catch 处理错误
- 可以使用一个 do-catch 语句运行一段闭包代码来处理错误。
- 如果在 do 子句中的代码抛出了一个错误，这个错误会与 catch 子句做匹配，从而决定哪条子句能处理它。
do {
try expression
statements
} catch pattern 1 {
statements
} catch pattern 2 where condition {
statements
} catch {
statements
}
- 在 catch 后面写一个匹配模式来表明这个子句能处理什么样的错误。
- 如果一条 catch 子句没有指定匹配模式，那么这条子句可以匹配任何错误，并且把错误绑定到一个名字为 error 的局部常量。
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).")
} // 打印“Insufficient funds. Please insert an additional 2 coins.”
- buyFavoriteSnack(person:vendingMachine:) 函数在一个 try 表达式中被调用，是因为它能抛出错误。
- 如果错误被抛出，相应的执行会马上转移到 catch 子句中，并判断这个错误是否要被继续传递下去。
- 如果错误没有被匹配，它会被最后一个 catch 语句捕获，并赋值给一个 error 常量。
- 如果没有错误被抛出，do 子句中余下的语句就会被执行。
catch 子句不必将 do 子句中的代码所抛出的每一个可能的错误都作处理。
如果所有 catch 子句都未处理错误，错误就会传递到周围的作用域。
然而，错误还是必须要被某个周围的作用域处理的。
在不会抛出错误的函数中，必须用 do-catch 语句处理错误。
而能够抛出错误的函数既可以使用 do-catch 语句处理，也可以让调用方来处理错误。
如果错误传递到了顶层作用域却依然没有被处理，你会得到一个运行时错误。
func nourish(with item: String) throws {
do {
try vendingMachine.vend(itemNamed: item)
} catch is VendingMachineError {
print("Invalid selection, out of stock, or not enough money.")
}
}
do {
try nourish(with: "Beet-Flavored Chips")
} catch {
print("Unexpected non-vending-machine-related error: \(error)")
} // 打印“Invalid selection, out of stock, or not enough money.”
如果 vend(itemNamed:) 抛出的是一个 VendingMachineError 类型的错误，nourish(with:) 会打印一条消息。
否则 nourish(with:) 会将错误抛给它的调用方。
这个错误之后会被通用的 catch 语句捕获。
2.3 将错误转换成可选值
- 可以使用 try? 通过将错误转换成一个可选值来处理错误。
- 如果是在计算 try? 表达式时抛出错误，该表达式的结果就为 nil。
- 在下面的代码中，x 和 y 有着相同的数值和等价的含义：
func someThrowingFunction() throws -> Int {
// ...
}
let x = try? someThrowingFunction()
let y: Int?
do {
y = try someThrowingFunction()
} catch {
y = nil
}
如果 someThrowingFunction() 抛出一个错误，x 和 y 的值是 nil。
否则 x 和 y 的值就是该函数的返回值。
注意：无论 someThrowingFunction() 的返回值类型是什么类型，x 和 y 都是这个类型的可选类型。
- 如果你想对所有的错误都采用同样的方式来处理，用 try? 就可以让你写出简洁的错误处理代码。
func fetchData() -> Data? {
if let data = try? fetchDataFromDisk() { return data }
if let data = try? fetchDataFromServer() { return data }
return nil
}
代码用几种方式来获取数据，如果所有方式都失败了则返回 nil。
2.4 禁用错误传递
- 有时你知道某个 throwing 函数实际上在运行时是不会抛出错误的，在这种情况下，你可以在表达式前面写 try! 来禁用错误传递，这会把调用包装在一个不会有错误抛出的运行时断言中。如果真的抛出了错误，你会得到一个运行时错误。
- 使用了 loadImage(atPath:) 函数，该函数从给定的路径加载图片资源，如果图片无法载入则抛出一个错误。在这种情况下，因为图片是和应用绑定的，运行时不会有错误抛出，所以适合禁用错误传递。
let photo = try! loadImage(atPath: "./Resources/John Appleseed.jpg")
3. 指定清理操作
- 使用 defer 语句在即将离开当前代码块时执行一系列语句。
- 该语句让你能执行一些必要的清理工作，不管是以何种方式离开当前代码块的——无论是由于抛出错误而离开，或是由于诸如 return、break 的语句。
- 可以用 defer 语句来确保文件描述符得以关闭，以及手动分配的内存得以释放。
- defer 语句将代码的执行延迟到当前的作用域退出之前。
- 该语句由 defer 关键字和要被延迟执行的语句组成。
- 延迟执行的语句不能包含任何控制转移语句，例如 break、return 语句，或是抛出一个错误。
- 延迟执行的操作会按照它们声明的顺序从后往前执行——也就是说，第一条 defer 语句中的代码最后才执行，第二条 defer 语句中的代码倒数第二个执行，以此类推。最后一条语句会第一个执行。
func processFile(filename: String) throws {
if exists(filename) {
let file = open(filename)
defer {
close(file)
}
while let line = try file.readline() {
// 处理文件。
}
// close(file) 会在这里被调用，即作用域的最后。
}
}
上面的代码使用一条 defer 语句来确保 open(:) 函数有一个相应的对 close(:) 函数的调用。
