第7章 Delphi异常处理与调试

第7章 Delphi异常处理与调试
7.1.2 错误类型
一般来说，无论在编程的时候如何仔细，程序总会有错 误。错误分为4种类型：设计期错误、编译期错误、运行期 错误、逻辑错误。 1. 设计期错误 这种错误类型发生在设计期，通常是因为给组件的某个 属性输入了非法的值。例如，在设计数据库应用程序时指定 了一个没有定义的数据库别名。
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第7章 Delphi异常处理与调试
表7-1 整数异常及其产生原因
异 常 类 EDivByZero ERangeError EIntOverFlow 引 发 条 件 试图被零除 整数表达式越界 整数操作溢出
当一个整数表达式的值超过为一个特定整数类型分配的 范围时引发ERangeError异常。比如下面一段代码将引发一个 ERangeError异常。 var SmallNumber:ShortInt; X,Y:Integer; begin X:=100; Y:=75; SmallNumber:=X*Y; end;
7.1.1 异常处理的意义
异常可以理解为一种特殊的事件。当这种特殊的事件发 生时，程序正常的执行流程将被打断。异常处理机制能够确 保在发生异常的情况下应用程序不会中止运行，也不会丢失 数据或资源。 没有人能保证程序代码绝对不出错。有时候，即使程序 本身没有错，但与程序打交道的软、硬件设备出错，也会使 程序出现异常。引起异常的设备称为“异常源”，包括操作 系统、设备驱动程序、数据库驱动程序(诸如BDE、SQL Links、ODBC、ADO)、动态链接库、常驻内存的防病毒软 件、Delphi自身的组件库和运行期库等。
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7.2 Delphi异常类
异常类是Delphi异常处理机制的核心，也是Delphi异常 处理的主要特色。Delphi提供的所有异常类都是Exception类 的子类。用户也可以从Exception类派生一个自定义的异常 类。Exception的一系列构造函数中最重要的参数是显示的 错误信息。而数据成员中最重要的也是可被引用的消息字符 串(message，messagePtr)。从大的方面可以把异常类分为 运行库异常、对象异常、组件异常3类。 1. 整数异常 整数异常都是从一个EIntError类派生的，但程序运行中 引发的总是它的子类：EDivByZero、ERangeError和 EIntOverFlow，见表7-1。
这种类型的错误比较容易被发现和纠正，因为Delphi能 够对属性的值进行合法性检查。一旦发现这种错误，Delphi 将弹出一个警告窗口，提示用户纠正错误。
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第7章 Delphi异常处理与调试 2. 编译期错误 编译期错误也叫语法错误，当程序代码违反了Object Pascal的语法 规则时将发生这种错误。 如果程序代码中有语法错误，编译就不能通过，代码编辑器的状态 栏将给出错误信息提示，并在代码编辑器中突出显示有语法错误的行。
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特定整数类型包括ShortInt、Byte以及与整数兼容的枚 举类型、布尔类型等，例如 ： type THazard=(Safety，Marginal，Critical， Catastrophic); var Haz:THazard; Item:Integer; begin Item:=5; Haz:=THazard(Item); end;
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4. 逻辑错误 逻辑错误是指程序通过了编译，也能执行，但执行的结 果与预期的不同。 逻辑错误有时比较难找，因为编译器无法识别这种错误。 此时，需要用内部集成调试器，通过控制程序的运行以及监 视程序的输出，来把错误逐步定位在一个较小的范围内。 5. 怎样尽可能地减少错误 虽然错误是很难避免的，但好的编程习惯能够尽可能地 减少错误。以下是一些有关编程习惯的建议。 1) 程序应尽可能地模块化 程序分解为模块后，由于每个模块所要完成的任务相对简单 了，所以发生错误的可能也就减少了。模块化还简化了程序 的维护。
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EIntOverFlow异常类在Integer、Word、Longint 3种整数类型越界 时引发。如下面的代码将引发一个EIntOverFlow异常。 var I:Integer; a,b,c:Word; begin a:=10; b:=20; c:=1; for I:=0 to 100 do c:=a*b*c; end; EIntOverFlow异常类只有在编译选择框 Option|Project|Over_Flow_Check Option选中时才产生。当关闭溢出检 查，则溢出后变量的值是丢弃溢出部分后的剩余值。
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2) 养成良好的代码书写习惯 注释能够增加代码的可读性，方便维护和修改。缩进能 够使程序的语法结构更加清晰。
3) 不要忘记检查参数的值
在函数内部，首先要检查传递过来的参数值是否合法， 是否在一个可接受的范围内。 4) 不要忘记检查函数的返回值 函数的返回值往往表示函数调用是否成功，以此决定下 面的程序流程。如果贸然执行下一步，有可能会出现意想不 到的结果。
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第7章 Delphi异常处理与调试 var AChar,AString:ShortString; begin AString:='Welcome to Delphi'; AChar:=Copy(AString,20,1); if AChar<>#0 then // #0是空字符，不是空格 begin if AChar<>'!' then Insert(AChar,AString,20); Exit; end; end;
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5. 类型转换异常
当试图用转换函数把数据从一种形式转换为另一种形式时引发类型 转换异常EConvertError，特别是当把一个字符串转换为数值时引发。下 面程序中的两条执行语句都将引发一个EConvertError异常。 var r1:Real; int:Integer; begin r1:=StrToFloat('$140.48'); int:=StrToInt('1,402'); end;
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7.1 7.2 7.3 7.4 7.5 7.6 7.7 7.8 Delphi异常处理 Delphi异常类 Delphi异常处理机制 Delphi调试器 控制程序的运行 断点 监视表达式的值 实验
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7.1 Delphi异常处理
在上述代码中，虽然检查了Copy()的返回值，但如果 Copy()本身调用失败，则程序就执行不到Exit语句。下面改 用异常处理机制来编写这段代码。
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第7章 Delphi异常处理与调试 var AChar,Astring:ShortString; begin try AString:='Welcome to Delphi'; AChar:=Copy(Astring,20,1); if AChar<>'!' then Insert(AChar,AString,20); except Exit; end; End; 采用了异常处理机制后，可以先假设程序不可能出错，按正常的顺 序编写代码。当代码在运行过程中出现异常时，将跳转到except部分， 执行Exit语句。 异常处理机制有两种结构：一种是try…except结构，另一种是 try…finally结构，这两种结构在用法上有很大的区别。 delphi程序设计基础教程
比较常见的语法错误是数据类型不匹配，特别是调用RTL、VCL或 Windows的API时容易发生参数不匹配的错误。为了避免这类错误，建 议使用Delphi的在线帮助，找到RTL、VCL或API的声明，仔细对照它们 的参数。不小心输错变量名或命令语句拼写错误也是经常造成编译期错 误的原因。
编译器检查语法错误的功能是可以自定义的。可以使用【Project】 菜单中的【Options】命令打开【Project Options】对话框，然后设置编 译器的语法检查选项。 delphi程序设计基础教程
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表7-2 浮点异常类及其引发条件
异 常 类 EInvalidOp EZeroDivide EOverFlow EUnderFlow 引 发 条 件 处理器碰到一个未定义的指令 试图被零除 浮点上溢 浮点下溢
各种类型的浮点数(Real、Single、Double、 Extended)越界引起同样的溢出异常。 4. 类型匹配异常 当试图用As操作符把一个对象与另一类对象匹 配失败后引发类型匹配异常EInvalidCast。
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异常几乎是不可避免的。过去，在没有异常处理机制的 情况下，程序员不得不小心翼翼地检查每一次函数调用的返 回值，或者通过额外的代码捕获可能的错误。 关键是，通过检查函数的返回值或设置错误陷阱只能捕 获可预见的错误。如果发生没有预见到的错误，或者函数调 用本身就已失败，则程序正常的流程将被打乱。 还有一个问题就是，程序中过多的错误检查代码也破坏 了程序的可读性。事实上，这些代码大都是闲置的，因为程 序中到处发生异常的可能性毕竟不是很大。 使用Object Pascal语言的异常处理机制，就能解决上述 弊端。它既能使程序的安全性得到保证，又不至于使程序代 码过分琐碎。下面先看一段没有采用异常处理机制的代码：
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3. 运行期错误 程序虽然通过了编译，但在运行时失败了，这种错误称 为运行期错误。例如，程序试图打开一个不存在的文件，或 者在运算时出现了被零除。 运行期错误分两种情况，一种是运行时随运行异常环境 或用户输入的错误参数而造成运行错误，这种情况的“错误” 往往无法在交付前通过调试排除，而通常由“异常处理”来 解决；另一种是不随环境和参数变化都会产生的运行错误， 这种情况下，如果不能确认错误发生在什么地方，可以使用 Delphi的内部集成调试器帮助找到错误所在。例如，可以通 过单步执行命令让程序一条语句一条语句地执行，或者通过 一个观察窗口来监视某个变量的变化情况。
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2. 浮点异常 浮点异常是在进行实数操作时产生的，它们都从一个 EMathError类派生，但与整数异常相同，程序运行中引发的 总是它的子类EInvalidOp、EZeroDivide、EOverFlow、 EUnderFlow，见表7-2。 EInvalidOp最常见的引发条件是没有协处理器的机器遇 到一个协处理器指令。由于在默认情况下Delphi总是把浮点 运算编译为协处理器指令，因而在386以下微机上常常会碰 到这个错误。此时只需要在单元的接口部分设置全局编译指 示{$N-}，选择利用运行库进行浮点运算，问题就可以解决了。
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由于枚举类型越界而引发一个ERangeError异常。数组 下标越界也会引发一个ERangeError异常，如： var Values:array[1..10] of Integer; I:Integer; begin for I:=1 to 11 do Values[I]:=I; end; ERangeError异常只有当范围检查打开时才会引发。这 可以在代码中包含{$R+}编译指示或设置IDE Option|Project 的Range_Checking Option选择框。注意，Delphi不对长字 符串做范围检查。