C# 中的 Throw 关键字

在 C# 中，throw 关键字 用于在代码中显式引发异常。异常用于处理运行时错误、异常情况或程序执行期间可能出现的特殊情况。当使用 throw 关键字引发异常时，它会中断程序的正常执行流程，并将控制权转移给适当的异常处理程序。

它是异常处理中的一个基本概念，在确保程序能够优雅地处理错误和特殊情况方面起着重要作用。

Throw 关键字的作用

throw 关键字 用于在代码中显式创建和引发异常。当使用 throw 引发异常时，它会中断程序的正常执行流程，并将控制权转移给适当的异常处理程序。它允许你指示程序中发生了特殊或意外的情况。

创建自定义异常

throw 关键字 的一个重要用途是创建和引发自定义异常。开发人员可以通过继承 System.Exception 或其任何派生类来定义自己的异常类。这些自定义异常可以表示具有自定义错误消息和其他信息的应用程序特定错误。

以下是关于 throw 关键字在 C# 中如何工作的详细解释：

引发异常

使用 throw 关键字后跟异常类的实例来引发异常。异常类是 .NET Framework 的基类库的一部分，代表不同类型的异常。例如，你可以使用 System.Exception 类或其任何派生类，如 System.NullReferenceException、System.DivideByZeroException，或者你自己定义的自定义异常类。

自定义异常类

在许多情况下，你可能希望创建自己的自定义异常类来表示应用程序中的特定错误。你可以通过定义一个继承自 System.Exception 或其派生类的类来完成此操作。自定义异常类允许你提供有关错误的更多信息，并创建有意义的、应用程序特定的错误消息。

然后，你可以像处理任何其他异常一样处理此自定义异常：

捕获异常

当引发异常时，程序的正常执行流程会被中断，运行时会开始查找适当的异常处理程序来处理该异常。异常处理程序使用 try-catch 块来定义。

如果引发的异常类型与其中一个 catch 块中指定的类型匹配，则该块中的代码将执行以处理该异常。如果没有找到合适的处理程序，程序可能会终止，并显示未处理的异常消息。

Finally 块

你可以在一个或多个 catch 块之后使用 finally 块。无论是否引发异常，finally 块中的代码都会执行。它通常用于清理操作，例如关闭文件或释放资源。

重新引发异常

有时，你可能希望捕获一个异常，执行一些特定操作，然后重新引发相同的异常以将其传播到 调用堆栈。你可以在 catch 块中使用不带参数的 throw 关键字来执行此操作。

多个 Catch 块

你可以有多个 catch 块来处理不同类型的异常。与异常类型匹配的第一个 catch 块将执行。

throw 关键字 是 C# 中处理异常的基本工具。它允许你优雅地管理错误，提供有意义的错误消息，并确保当运行时出现问题时，你的应用程序不会意外崩溃。

程序

让我们通过一个示例来演示 C# 中的 throw 关键字。

输出

Custom Exc?ption: Division by z?ro is not allowed.
Cl?anup cod? or final op?rations.
Program continu?s after ?xc?ption handling.

说明

在此示例中，我们定义了一个名为 MyCustomException 的自定义异常类，它继承自基类 System.Exception。此自定义异常允许我们创建具有自定义错误消息的专用异常。

在 Main 方法中

• 我们尝试通过调用 Divide 方法（分子为 10，分母为 0）来执行除法运算。这样做是为了模拟除以 零错误，这是一个常见的运行时异常。
• 我们将此操作包装在 try-catch 块 中，以处理除法过程中可能发生的任何异常。

在 try 块内

• 我们调用 Divide 方法，该方法检查分母是否为零。
• 由于分母为零，Divide 方法会引发一个自定义异常，类型为 MyCustomException。throw 关键字用于引发此异常，我们提供了一个自定义错误消息：“不允许除以零”。

在 catch 块中

我们有多个 catch 块，以特定的顺序处理不同类型的异常。

• 第一个 catch 块捕获 MyCustomException，这是我们的自定义异常类，并显示自定义错误消息。
• 第二个 catch 块捕获 DivideByZeroException，这是一个在除以零时发生的标准 .NET 异常。它还会显示异常消息。
• 第三个 catch 块是一个通配符块，用于处理继承自基类 Exception 的任何其他异常。它显示一个通用异常消息。
• 处理完异常后，程序将进入 finally 块，该块用于清理操作或无论是否发生异常都需要运行的任何代码。
• 最后，在 try-catch-finally 块之外显示一条消息，表明程序在异常处理后继续执行。
• 此代码演示了自定义异常的使用、异常处理策略以及使用 throw 关键字在 C# 中创建、捕获和处理异常。它有助于确保你的程序能够优雅地处理错误，并在发生异常时向用户提供有意义的反馈。

复杂性分析

时间复杂度

Main 方法 (O(1))： Main 方法 是程序的入口点，包含一系列不依赖于输入大小的操作。除法运算（Divide 方法调用）和异常处理具有恒定的时间复杂度。因此，Main 方法的时间复杂度为 O(1)。

Divide 方法 (O(1))： Divide 方法 执行简单的算术运算（除法）并引发自定义异常，这两者都具有恒定的时间复杂度。因此，Divide 方法的时间复杂度也为 O(1)。

整个代码的时间复杂度为 O(1)，因为程序的执行时间不依赖于输入大小。它执行固定数量的操作，而与输入无关。

空间复杂度

自定义异常对象 (O(1))： 在 Divide 方法中，使用 throw 关键字创建并引发一个类型为 MyCustomException 的自定义异常对象。创建异常对象具有恒定的空间复杂度，因为它为异常实例及其相关数据（例如，错误消息）分配内存。此异常对象所需的空间不取决于输入大小或任何其他变量。

局部变量 (O(1))： Main 方法 使用了几个局部变量，如 numerator、denominator、result 和 ex（在 catch 块中使用）。这些变量具有恒定的空间复杂度，因为它们不依赖于输入大小。这些变量所需的内存量与输入无关。

异常处理程序 (O(1))： 与异常处理程序（catch 块）相关的空间复杂度也为常数。这些处理程序存储指向异常对象及其处理异常的相关代码的引用。然而，异常处理程序的数量及其内存使用量与输入无关，保持不变。

整个代码的空间复杂度为 O(1)，因为它不分配依赖于输入大小的附加内存或数据结构。内存使用是固定的，不会随着输入的改变而改变。