C# 调试与异常处理
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2012-4-9 6 C#程序设计实用教程
8.1.2寻找逻辑错误
【例10-1】含有逻辑错误的示例。 10using System; namespace Example_LogicError { public class Student { /// <summary> /// 输出10次：“我不敢了！” /// </summary> public void Punish() { for(int i=0;i<=10;i++) { Console.WriteLine("我不敢了！"); } } 7 2012-4-9}
8.1.3 单步执行程序
•
首先可以使用单步执行来运行程序，然后跟踪代码的 每一步代码，最后找到Bug在哪里。 想要单步执行，可以使用快捷键F11，或者单击菜单 命令【调试】→【逐语句】。 开始单步执行后，程序将首先暂停在主函数的第一行， 继续使用快捷键F10或F11可以向下执行。两者的区 F10 F11 别在于：单步执行时，可以选择是否路过一行代码中 所调用的方法，如果是，则使用F10；如果想要进入 过程，进行更为细致的观察，则需要使用F11。 另外，当程序暂停以后，VS.NET的监视窗口便可以显 示当前执行位置的变量值情况，当使用F11单步 Punish方法后，“监视”窗口如图8-3所示。
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C#程序设计实用教程
8.1.4 设置断点
•单击“逐语句”按钮 或按下F11键，程序从断点处逐语句 执行，黄色显示当前要执行的语句。当程序逐句执行时， 可以从“局部变量”窗口查看当前变量的值，在即时窗口 检查某个变量或表达式的值，还可以在即时窗口中执行一 些Visual Studio命令。 •选择“调试”→“窗口”，打开“局部变量”窗口，如图 8-7 所示，在这个窗口中，可以看到当前方法中的局部变 量的值。 •打开“即时窗口”，如图8-8所示，在这个窗口可以输入 命令，查看变量，或计算表达式的值。
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C#程序设计实用教程
8.1.4 设置断点
•对于单步执行，有时候对于较大规模程序的调试是显然 不可行的。 •在此，还有另一种方式来解决这个问题，就是使代码暂 停在程序员想要的地方，也就是设置断点（Breakpoint）。 •先来看下面所示的代码，这段代码是求10以内的素数， 运行结果如图8-4所示。
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C#程序设计实用教程
8.2.2 异常处理
•程序运行后，会报错： “未处理的异常： System.IndexOutOfRangeException:索引超出了数组界限。”
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C#程序设计实用教程
8.2.2 异常处理
•停止继续运行。通过使用try-catch-finally语句处理后就 可以妥善解决这个问题。 •将有可能发生异常的代码放在try语句块，处理try语句 中出现的异常代码放到catch语句块，finally语句则是不 管try语句中有没有异常发生，最后都要执行finally语句 中的程序块。
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C#程序设计实用教程
8.1.4 设置断点
•该程序的断点设置在外层循环体语句开始处，如图86所示，用圆点来表示。 •单击“启动调试”按钮 ，或按下F5键，程序执行到 断点处中断，根据前面的运行结果，第１个数据结果 是正确的，单击“启动调试”按钮，使第1个数据输 出，程序停留在断点处，开始执行第2个数据的循环。
第8章 调试与异常处理
•
程序的开发过程难免会发生错误，在开发大型 项目中，程序的调试是一个漫长的过程。
•
本章将介绍在VS.NET开发环境下调试C#代码的 各种方法，包括使用IDE的调试环境、人工寻 找逻辑错误的常用策略，以及程序的异常处理 机制。
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C#程序设计实用教程
8.1程序调试技术
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C#程序设计实用教程
8.1.5 在哪里设置断点
•另一方面，还需要程序员理清代码的逻辑结构，迅速 判定Bug可能所在的位置，然后在相应的位置设置断点 进行验证。
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C#程序设计实用教程
8.1.5 在哪里设置断点
2. 注释掉可能出错的行 •另外一种比较有效的寻找Bug的策略是，注释掉一部 分代码，然后运行程序，看其是否出错。其实这也是 缩小Bug所在范围的一种策略，不同于使用断点来实现。 •在注释掉一部分代码之后，运行程序，如果程序不再 出现错误，那么很明显，Bug就在注释掉的代码之中。 但是反过来，如果注释掉部分代码后运行结果仍不正 确，也不能说注释掉的代码肯定正确。
C#程序设计实用教程
8.1.4 设置断点
•由运行结果可知，这段代码虽然没有语法错误，但执 行出来的结果却不正确。 •要判定问题出在哪里，就需要用VS2005中的调试工具 来进行检查。在此，通过设置断点来解决此问题的调 试。
2012-4-9 16 C#程序设计实用教程
8.1.4 设置断点
•首先在程序可能出现问题的开始处设置断点，使程序能 够在某一行程序上停下来。 •使用中断的方法有以下几种： 在设置断点时，首先把光标放置在想要程序需要暂停的 地方，然后使用快捷键F9或者用鼠标单击那一行的前边 界或者Ctrl+D+N或者单击菜单命令【调试】→【新断 点】。 如果使用后两者进行设置断点，将出现断点属性对话框， 如图8-5所示。
•
• •
显然，这里应该使用双引号表示字符串变量。 当使用VS.NET编译代码时，VS.NET会在“任务列表”窗 口提示出现错误，如图8-1所示。
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C#程序设计实用教程
8.1.1使用Visual Studio.NET错误报告
双击错误提示，VS.NET将自动将光标定位到出现错误的 代码中。
2012-4-9 8 C#程序设计实用教程
8.1.2寻找逻辑错误来自百度文库
代码定义了一个学生类，其中有一个方法Punish()， 希望输出10次“我不敢了！”。然而，结果却输出 11次。 相信读者已经找到了Bug在哪里，就是for语句的循环 语句： for(int i=0;i<=10;i++) 中的“i<=10”，应当改为“i<10”。 然而，在实际的开发中，逻辑错误往往没有这么容易 被发现。 针对这个示例，下面来看如何使用VS.NET把Bug找出 来。首先介绍如何配置VS.NET使其进入调试环境。
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C#程序设计实用教程
8.2.1 异常类
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C#程序设计实用教程
8.2.2 异常处理
•在C#中，使用try、catch和finally关键字定义异常代码块。
【例10-3】异常处理的示例。
程序代码如下： /// <summary> /// 未使用异常处理机制示例 /// </summary> public void test_notry() { int[] arr={0,1,2}; for(int i=0;i<=3;i++) //i==3时，越界了！ { Console.WriteLine(arr[i]); } }
•
VS.NET开发环境提供了强大的代码调试功能。
•
本节将探讨如何利用它来快速消灭代码中的语法 错误和逻辑错误。
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C#程序设计实用教程
8.1.1使用Visual Studio.NET错误报告
•
代码中的Bugs主要分为两种，一种是语法错误，另一种 是逻辑错误。 首先，来看如何使用VS.NET来解决第一类问题。语法错 误是指程序员所输入的指令违反了C#语言的语法规定， 例如下面的表达式： String str=’HelloWorld’;
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C#程序设计实用教程
8.2 异常处理
再熟练的程序员也不能说自己编写的代码没有任何 问题。 问题。
可以说，代码中异常陷阱无处不在，如数据库连接失败、IO 错误、数据溢出、数组下标越界等。
鉴于此，C#提供了异常处理机制，允许开发者捕捉程序运 行时可能出现的异常。
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C#程序设计实用教程
8.1.5 在哪里设置断点
•在工程中，如何恰当地设置断点，以迅速地缩小Bug藏 身之处，是非常重要的技术。在此简单介绍常用的设置 断点策略。 1. 从大到小，逐步缩小范围 从大到小， •有时候，程序员很难判定错误到底出现在哪种方法、哪 一行，这时，可以从外到内，从大到小，逐步缩小Bug所 在的范围。 •一方面，可以通过设置断点，然后逐个过程执行来实现。
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•
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8.1.3 单步执行程序
•监视窗口有3列，分别显示想要监视的变量名称、变量的值， 以及变量的数据类型。 •如果想要监视某个变量的值，可以在监视窗口的“名称”栏直 接输入这个值，也可以把这个值从代码中选中，然后按住左键， 直接拖放到监视窗口中。 •另外，除监视窗口之外，还有自动窗口和局部变量窗口。
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8.1.4 设置断点
【例10-2】求出10以内的素数。
static void Main(string[] args) { int i, s; for (s = 2; s < 10; s++) { for (i = 2; i < s; i++) { if (s % i != 0) break; } if (i >= s) Console.WriteLine("{0}是素数", s); else Console.WriteLine("{0}不是素数", s); } Console.Read(); 15 2012-4-9 }
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C#程序设计实用教程
8.1.3 单步执行程序
•在本例中，需要执行for语句的语句体，即把以下语 句： Console.WriteLine("我不敢了！"); •执行11次，因此需要在这里按11次F10，然后仔细 观察监视窗口内i的值。 •在最后一次的时候，将发现i值为10，这时便可以 发现问题所在了。
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C#程序设计实用教程
8.1.4 设置断点
•“即时窗口”是一个有用的调试工具，在提示符“>” 状态下，输入字母，可以智能显示相关的命令。 •通过调试，当s等于3时，内层循环结束后，i的值应该 为3，可见出现问题的原因在于内循环中。单击“停止 调试”按钮或按下Shift+F5组合键，停止程序运行。将 错误语句修改为： if (s % i == 0) break; •则程序运行结果正确。
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8.1.2寻找逻辑错误
想要跟踪代码，要把VS.NET配置为中断模式。
这时，需要把程序的输出项选为Debug，操作很简单： 在VS.NET工具菜单的“启动调试”按钮后面，调整下 拉框的内容为Debug即可，如图8-2所示。
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C#程序设计实用教程
C#程序设计实用教程
8.1.2寻找逻辑错误
/// <summary> /// Class1 的摘要说明。 /// </summary> class Class1 { /// <summary> /// 应用程序的主入口点。 /// </summary> [STAThread] static void Main(string[] args) { Student s=new Student(); s.Punish(); } } }
除了上面介绍的这种明显的语法错误之外，还有一些稍 微复杂的语法错误。
例如，试图在类外访问其私有成员，使用未赋值的变量 等，都可以通过这种方式来解决。
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C#程序设计实用教程
8.1.2寻找逻辑错误
与语法错误相比，逻辑错误是更让人头痛的问题。 逻辑错误是指代码在语法上没有错误，但是从程序 的功能上看，代码却无法正确完成其功能。 同样可以使用VS.NET来寻找逻辑错误。在调试模式 下运行程序时，VS.NET并非仅仅是给出最后的结果， 还保留了应用程序所有的中间结果，即VS.NET知道 代码每一行都发生了什么。既然这样，程序员就可 以通过跟踪这些中间结果，来发现Bug到底藏在哪 里。 为了便于介绍，首先给出一个含有逻辑错误的示例 代码如下：
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8.2.1 异常类
•当代码出现诸如被除数为零、分配空间失败等错误时， 就会自动创建异常对象，它们大多是C#异常类的实例。 •System.Exception类是异常类的基类，一般不要直接 使用System.Exception，它没有反映具体的异常信息， 而使用是它的派生类。 •在C#中，经常使用的异常类见表8-1。
8.1.2寻找逻辑错误
【例10-1】含有逻辑错误的示例。 10using System; namespace Example_LogicError { public class Student { /// <summary> /// 输出10次：“我不敢了！” /// </summary> public void Punish() { for(int i=0;i<=10;i++) { Console.WriteLine("我不敢了！"); } } 7 2012-4-9}
8.1.3 单步执行程序
•
首先可以使用单步执行来运行程序，然后跟踪代码的 每一步代码，最后找到Bug在哪里。 想要单步执行，可以使用快捷键F11，或者单击菜单 命令【调试】→【逐语句】。 开始单步执行后，程序将首先暂停在主函数的第一行， 继续使用快捷键F10或F11可以向下执行。两者的区 F10 F11 别在于：单步执行时，可以选择是否路过一行代码中 所调用的方法，如果是，则使用F10；如果想要进入 过程，进行更为细致的观察，则需要使用F11。 另外，当程序暂停以后，VS.NET的监视窗口便可以显 示当前执行位置的变量值情况，当使用F11单步 Punish方法后，“监视”窗口如图8-3所示。
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8.1.4 设置断点
•单击“逐语句”按钮 或按下F11键，程序从断点处逐语句 执行，黄色显示当前要执行的语句。当程序逐句执行时， 可以从“局部变量”窗口查看当前变量的值，在即时窗口 检查某个变量或表达式的值，还可以在即时窗口中执行一 些Visual Studio命令。 •选择“调试”→“窗口”，打开“局部变量”窗口，如图 8-7 所示，在这个窗口中，可以看到当前方法中的局部变 量的值。 •打开“即时窗口”，如图8-8所示，在这个窗口可以输入 命令，查看变量，或计算表达式的值。
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8.1.4 设置断点
•对于单步执行，有时候对于较大规模程序的调试是显然 不可行的。 •在此，还有另一种方式来解决这个问题，就是使代码暂 停在程序员想要的地方，也就是设置断点（Breakpoint）。 •先来看下面所示的代码，这段代码是求10以内的素数， 运行结果如图8-4所示。
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8.2.2 异常处理
•程序运行后，会报错： “未处理的异常： System.IndexOutOfRangeException:索引超出了数组界限。”
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8.2.2 异常处理
•停止继续运行。通过使用try-catch-finally语句处理后就 可以妥善解决这个问题。 •将有可能发生异常的代码放在try语句块，处理try语句 中出现的异常代码放到catch语句块，finally语句则是不 管try语句中有没有异常发生，最后都要执行finally语句 中的程序块。
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8.1.4 设置断点
•该程序的断点设置在外层循环体语句开始处，如图86所示，用圆点来表示。 •单击“启动调试”按钮 ，或按下F5键，程序执行到 断点处中断，根据前面的运行结果，第１个数据结果 是正确的，单击“启动调试”按钮，使第1个数据输 出，程序停留在断点处，开始执行第2个数据的循环。
第8章 调试与异常处理
•
程序的开发过程难免会发生错误，在开发大型 项目中，程序的调试是一个漫长的过程。
•
本章将介绍在VS.NET开发环境下调试C#代码的 各种方法，包括使用IDE的调试环境、人工寻 找逻辑错误的常用策略，以及程序的异常处理 机制。
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8.1.5 在哪里设置断点
•另一方面，还需要程序员理清代码的逻辑结构，迅速 判定Bug可能所在的位置，然后在相应的位置设置断点 进行验证。
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8.1.5 在哪里设置断点
2. 注释掉可能出错的行 •另外一种比较有效的寻找Bug的策略是，注释掉一部 分代码，然后运行程序，看其是否出错。其实这也是 缩小Bug所在范围的一种策略，不同于使用断点来实现。 •在注释掉一部分代码之后，运行程序，如果程序不再 出现错误，那么很明显，Bug就在注释掉的代码之中。 但是反过来，如果注释掉部分代码后运行结果仍不正 确，也不能说注释掉的代码肯定正确。
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8.1.4 设置断点
•由运行结果可知，这段代码虽然没有语法错误，但执 行出来的结果却不正确。 •要判定问题出在哪里，就需要用VS2005中的调试工具 来进行检查。在此，通过设置断点来解决此问题的调 试。
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8.1.4 设置断点
•首先在程序可能出现问题的开始处设置断点，使程序能 够在某一行程序上停下来。 •使用中断的方法有以下几种： 在设置断点时，首先把光标放置在想要程序需要暂停的 地方，然后使用快捷键F9或者用鼠标单击那一行的前边 界或者Ctrl+D+N或者单击菜单命令【调试】→【新断 点】。 如果使用后两者进行设置断点，将出现断点属性对话框， 如图8-5所示。
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• •
显然，这里应该使用双引号表示字符串变量。 当使用VS.NET编译代码时，VS.NET会在“任务列表”窗 口提示出现错误，如图8-1所示。
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8.1.1使用Visual Studio.NET错误报告
双击错误提示，VS.NET将自动将光标定位到出现错误的 代码中。
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8.1.2寻找逻辑错误来自百度文库
代码定义了一个学生类，其中有一个方法Punish()， 希望输出10次“我不敢了！”。然而，结果却输出 11次。 相信读者已经找到了Bug在哪里，就是for语句的循环 语句： for(int i=0;i<=10;i++) 中的“i<=10”，应当改为“i<10”。 然而，在实际的开发中，逻辑错误往往没有这么容易 被发现。 针对这个示例，下面来看如何使用VS.NET把Bug找出 来。首先介绍如何配置VS.NET使其进入调试环境。
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8.2.1 异常类
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8.2.2 异常处理
•在C#中，使用try、catch和finally关键字定义异常代码块。
【例10-3】异常处理的示例。
程序代码如下： /// <summary> /// 未使用异常处理机制示例 /// </summary> public void test_notry() { int[] arr={0,1,2}; for(int i=0;i<=3;i++) //i==3时，越界了！ { Console.WriteLine(arr[i]); } }
•
VS.NET开发环境提供了强大的代码调试功能。
•
本节将探讨如何利用它来快速消灭代码中的语法 错误和逻辑错误。
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8.1.1使用Visual Studio.NET错误报告
•
代码中的Bugs主要分为两种，一种是语法错误，另一种 是逻辑错误。 首先，来看如何使用VS.NET来解决第一类问题。语法错 误是指程序员所输入的指令违反了C#语言的语法规定， 例如下面的表达式： String str=’HelloWorld’;
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8.2 异常处理
再熟练的程序员也不能说自己编写的代码没有任何 问题。 问题。
可以说，代码中异常陷阱无处不在，如数据库连接失败、IO 错误、数据溢出、数组下标越界等。
鉴于此，C#提供了异常处理机制，允许开发者捕捉程序运 行时可能出现的异常。
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8.1.5 在哪里设置断点
•在工程中，如何恰当地设置断点，以迅速地缩小Bug藏 身之处，是非常重要的技术。在此简单介绍常用的设置 断点策略。 1. 从大到小，逐步缩小范围 从大到小， •有时候，程序员很难判定错误到底出现在哪种方法、哪 一行，这时，可以从外到内，从大到小，逐步缩小Bug所 在的范围。 •一方面，可以通过设置断点，然后逐个过程执行来实现。
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8.1.3 单步执行程序
•监视窗口有3列，分别显示想要监视的变量名称、变量的值， 以及变量的数据类型。 •如果想要监视某个变量的值，可以在监视窗口的“名称”栏直 接输入这个值，也可以把这个值从代码中选中，然后按住左键， 直接拖放到监视窗口中。 •另外，除监视窗口之外，还有自动窗口和局部变量窗口。
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8.1.4 设置断点
【例10-2】求出10以内的素数。
static void Main(string[] args) { int i, s; for (s = 2; s < 10; s++) { for (i = 2; i < s; i++) { if (s % i != 0) break; } if (i >= s) Console.WriteLine("{0}是素数", s); else Console.WriteLine("{0}不是素数", s); } Console.Read(); 15 2012-4-9 }
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8.1.3 单步执行程序
•在本例中，需要执行for语句的语句体，即把以下语 句： Console.WriteLine("我不敢了！"); •执行11次，因此需要在这里按11次F10，然后仔细 观察监视窗口内i的值。 •在最后一次的时候，将发现i值为10，这时便可以 发现问题所在了。
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8.1.4 设置断点
•“即时窗口”是一个有用的调试工具，在提示符“>” 状态下，输入字母，可以智能显示相关的命令。 •通过调试，当s等于3时，内层循环结束后，i的值应该 为3，可见出现问题的原因在于内循环中。单击“停止 调试”按钮或按下Shift+F5组合键，停止程序运行。将 错误语句修改为： if (s % i == 0) break; •则程序运行结果正确。
2012-4-9 9 C#程序设计实用教程
8.1.2寻找逻辑错误
想要跟踪代码，要把VS.NET配置为中断模式。
这时，需要把程序的输出项选为Debug，操作很简单： 在VS.NET工具菜单的“启动调试”按钮后面，调整下 拉框的内容为Debug即可，如图8-2所示。
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C#程序设计实用教程
8.1.2寻找逻辑错误
/// <summary> /// Class1 的摘要说明。 /// </summary> class Class1 { /// <summary> /// 应用程序的主入口点。 /// </summary> [STAThread] static void Main(string[] args) { Student s=new Student(); s.Punish(); } } }
除了上面介绍的这种明显的语法错误之外，还有一些稍 微复杂的语法错误。
例如，试图在类外访问其私有成员，使用未赋值的变量 等，都可以通过这种方式来解决。
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C#程序设计实用教程
8.1.2寻找逻辑错误
与语法错误相比，逻辑错误是更让人头痛的问题。 逻辑错误是指代码在语法上没有错误，但是从程序 的功能上看，代码却无法正确完成其功能。 同样可以使用VS.NET来寻找逻辑错误。在调试模式 下运行程序时，VS.NET并非仅仅是给出最后的结果， 还保留了应用程序所有的中间结果，即VS.NET知道 代码每一行都发生了什么。既然这样，程序员就可 以通过跟踪这些中间结果，来发现Bug到底藏在哪 里。 为了便于介绍，首先给出一个含有逻辑错误的示例 代码如下：
C#程序设计实用教程
8.2.1 异常类
•当代码出现诸如被除数为零、分配空间失败等错误时， 就会自动创建异常对象，它们大多是C#异常类的实例。 •System.Exception类是异常类的基类，一般不要直接 使用System.Exception，它没有反映具体的异常信息， 而使用是它的派生类。 •在C#中，经常使用的异常类见表8-1。