Ch04程序流程和异常处理

第4章程序流程和异常处理•顺序结构•选择结构：if语句、switch语句•循环结构：for语句、while语句、do...while语句和foreach语句•跳转语句：goto、break、continue、return、throw•C#异常处理机制•创建和引发异常4.1顺序结构•C#程序中语句执行的基本顺序按各语句出现位置的先后次序执行•【例4.1】顺序结构示例：已知三角形的三条边（为简单起见，假设这三条边可以构成三角形），求三角形的面积语句块1语句块2语句块34.2选择结构•C#包括两种控制分支的条件语句：if语句和switch语句•if条件语句包含多种形式：单分支、双分支和多分支条件语句块真假条件语句块1真假语句块2语句块1语句块2条件1真假条件2真条件n假语句块n真假……语句块n+1…1.单分支结构•if(条件表达式)•语句/语句块statement(s);•该语句的作用是当条件表达式的值为真（True）时，执行if后的语句（块），否则不做任何操作，控制将转到if语句的结束点•【例4.2】单分支结构示例：产生两个0~100之间的随机数a和b，比较两者大小，使得a大于b2.双分支结构•if(条件表达式)•语句/语句块1;•else•语句/语句块2;•语句的作用是当条件表达式的值为真（True）时，执行if后的语句（块）1，否则执行else后的语句（块）2•【例4.3】计算分段函数3.多分支结构•if(条件表达式1)•语句/语句块1;•elseif(条件表达式2)•语句/语句块2;•…•elseif(条件表达式n)•语句/语句块n;•[else•语句/语句块n+1;]•【例4.4】已知某课程的百分制分数mark，将其转换为五级制（优、良、中、及格、不及格）的评定等级grade•【例4.5】已知坐标点(x,y)，判断其所在的象限4.if语句的嵌套•if(条件表达式1)•if(条件表达式11)•内嵌if•语句1;[else•语句2;]•[else•if(条件表达式21)•内嵌if•语句3;[else•语句4;]]•【例4.6】计算分段函数•【例4.7】已知字符变量ch中存放了一个字符，判断该字符是字母字符（并进一步判断是大写字母还是小写字母）、数字字符还是其他字符，并给出相应的提示信息•【例4.8】输入三个数，按从大到小的顺序排序•【例4.9】编程判断某一年是否为闰年4.2.2switch语句•switch语句是一个控制语句，它通过将控制传递给其体内的一个case语句来处理多个选择和枚举•说明1~9语句块1语句块2控制表达式取值1语句块n……语句块n+1取值2取值n其他……4.3循环结构•C#提供了4种不同的循环机制–for–while–do...while–foreach4.3.1for循环•for循环语句是计数型循环语句，一般用于已知循环次数的情况，所以也称为定次循环•for(initializer;condition;iterator)•{•循环体语句序列;•}•说明1~8•【例4.10】利用for循环求1~100中所有奇数的和、偶数的和•【例4.11】显示Fibonacii数列：1、1、2、3、5、8、……的前20项循环条件(condition)成立？循环控制变量赋初值(initializer)循环体改变循环控制变量(iterator)for语句的后继语句TrueFalse4.3.2while循环•while(条件表达式)•{•循环体语句序列;•}•说明1~4•【例4.12】利用while循环求1+2+…+100，以及1~100中所有奇数的和、偶数的和•【例4.13】求1+2+……的和，直至和3000为止•【例4.14】用近似公式求自然对数的底数e的值，直到最后一项的绝对值小于10-6为止条件表达式？循环体while语句的后继语句TrueFalse4.3.3do…while循环•do...while循环是while循环的后测试版本，该循环的测试条件在执行完循环体之后执行，而while循环的测试条件在执行循环体之前执行。因此do...while循环的循环体至少执行一次，而while循环的循环体可能一次也不执行•do•{•循环体语句序列;•}while(条件表达式);•【例4.15】利用do......while循环求1+2+…+100，以及1~100中所有奇数的和、偶数的和•【例4.16】求任意两个正整数的最大公约数和最小公倍数条件表达式？循环体while语句的后继语句TrueFalse4.3.4foreach循环•foreach语句用于循环访问数组或集合以获取所需信息。当为数组或集合中的所有元素完成迭代后，控制传递给foreach块之后的下一个语句•foreach(类型名称变量名称in数组或集合名称)•{•循环体语句序列;•}•【例4.17】使用foreach显示整数数组的内容4.3.5循环的嵌套•在一个循环体内又包含另一个完整的循环结构，成为循环的嵌套。这种语句结构称为多重循环结构•【例4.18】利用嵌套循环打印九九乘法表4.4跳转语句•使用跳转语句执行分支，该语句导致立即传递程序控制–goto–break–continue–return–throw4.4.1goto语句•goto语句将程序控制直接转到由标签标记的语句•gotoidentifier;•gotocase常量表达式;•gotodefault;•说明1~5•【例4.19】使用if语句和goto语句构成循环，计算1+2+…+1004.4.2break语句•break语句在多分支选择switch结构中的作用是跳出switch结构，继续执行switch语句的后继语句。break语句还可以用于退出for、foreach、while或do...while循环，即提前结束循环，接着执行循环语句的后继语句•【例4.20】编程判断所输入的任意一个正整数是否为素数4.4.3continue语句•continue语句类似于break，也必须在for、foreach、while或do...while循环中使用。但它结束本次循环，即跳过循环体内自continue下面尚未执行的语句，返回到循环的起始处，并根据循环条件判断是否执行下一次循环•continue语句与break语句的区别在于：continue语句仅结束本次循环，并返回到循环的起始处，循环条件满足的话就开始执行下一次循环；而break语句则是结束循环，跳转到循环的后继语句执行•与break语句相类似，当多个while、do、for或foreach语句彼此嵌套时，continue语句只应用于最里层的语句。若要穿越多个嵌套层转移控制，必须使用goto语句•【例4.21】显示100~200之间不能被3整除的数。要求一行显示10个数4.4.4return语句•return语句终止它出现在其中的方法的执行并将控制返回给调用方法。如果方法有返回类型，return语句必须返回这个类型的值。如果方法为void类型，应使用没有表达式的return语句，当然也可以省略return语句•【例4.22】return语句示例：通过调用方法计算圆的面积4.5异常处理•理解异常的概念•运用try块、catch块和finally块处理异常•C#中异常类的继承体系结构•运用多重catch块处理异常•运用嵌套try/catch块处理异常•运用关键字throw处理异常•用户自定义异常什么是异常程序中出现的错误被称为异常；异常可分为两大类：编译时异常和运行时异常；编译时异常一般是指语法错误，可以通过编译器的提示加以修正，这里我们不予讨论；运行时异常包括：–运行错误：如数组下标越界，除数为0等；–逻辑错误：如年龄超过200岁等。产生异常的原因产生异常的原因多种多样，大致有：–系统资源不可用：如内存分配失败，文件打开失败，数据源连接失败等等；–程序控制不当：如被零除，负数开方，数组下标越界等等。产生异常后的反应当异常发生时，程序一般会作出如下反应：–发生异常的部分产生系统定义的错误信息；–程序意外终止，并将控制权返回操作系统；–程序中所有已分配资源的状态保持不变，这样将会导致资源泄漏。那么我们就必须对有可能产生的异常进行处理。try块和catch块try块：一般用来监视有可能产生异常的代码部分；catch块：当异常产生后，catch块捕捉异常，并在其中对异常进行处理。C#中的异常类（MSDN:异常层次结构)异常说明Exception异常层次结构的根类SystemException系统异常，许多异常的基类DeriveByZeroException除数为0ArgumentNullException空指针异常IndexOutOfRangeException数组下标越界OverflowException内存溢出异常FormatException字符串转换数字失败FileNotFoundException访问磁盘上不存在的文件失败IOExceptionI/O异常的根类ApplicationException应用程序异常，自定义异常的基类异常类体系结构图System.ExceptionSystem.SystemExceptionSystem.ApplicationExceptionSystem.ArithmeticExceptionSystem.Data.DataExceptionSystem.ArgumentExceptionSystem.FormatExceptionSystem.IO.IOExceptionSystem.DivideByZeroExceptionSystem.OverflowExceptionSystem.Reflection.TargetExceptionSystem.IndexOutOfRangeExceptionSystem.ArgumentNullExceptionfinally块无论try/catch块中发生了什么，finally块都一定会执行；当异常发生时，程序可能会意外中断，有些被占用的资源就得不到清理。finally块可以确保执行所有的清理工作；无论是否发生异常，finally块都将执行；finally块是可选的，可视具体情况决定是否添加；finally块必须和try块一起使用，不能单独存在。try/catch/finally执行流程try块finally块catch块无异常发生异常try/catch/finally应用模型•try•{•//可能引发异常的语句•}•catch(异常类型异常变量)•{•//在异常发生时执行的代码•}•finally•{•//最终必须执行的代码（即使发生异常），如释放资源等•}异常类中的常用属性多重catch块有时候，在try块中的代码段将有可能产生多种不同类型的异常，而我们又需要针对不同的异常类型进行不同的处理方式，那么我们就可以使用多重catch块，来分别捕获不同类型的异常。虽然多重catch块可以同时监视多个不同类型的异常，但是try块中一旦有某个异常产生，程序就会跳转到与之异常类型最匹配的catch块中执行，然后执行finally块（如果有finally块的话）或之后的语句；也就是说，多重catch块只会捕捉到最先产生的异常，而不是把所有的异常全部捕捉完；即：不论有多少个catch块，最多只会执行其中的一个；请注意catch块的书写顺序：类层次越低的越往上写，越高的越往下写。嵌套try/catch块有时候，整个语句块可以产生异常，而其中的某个部分又可能产生另外的异常，而我们需要分别进行处理；这样，就可以通过嵌套try/catch块来完成；嵌套try/catch块就是在一个try/catch块中包含有另外的try/catch块。33在C#程序中，引发异常共有以下两种方式使用显式throw语句来引发异常。在此情况下，控制权将无条件转到处理异常的部分代码使用语句或表达式在执行过程中激发了某个异常的条件,使得操作无法正常结束,从而引发异常Try...Catch...FinallySyst