Lekce 12: Výjimky a práce s chybami v C# – Efektivní zpracování chybových stavů

V každé aplikaci může dojít k situacím, kdy se něco pokazí. Výjimky jsou mechanismus, který umožňuje efektivní zpracování chyb a neočekávaných situací během běhu programu. V jazyce C# poskytuje práce s výjimkami robustní způsob, jak zvládat chyby, aniž by došlo k pádu aplikace. V této lekci se naučíme základní pojmy výjimek, jak je vyvolávat, zpracovávat, a jak používat bloky try, catch, finally, a vlastní výjimky.

1. Co je výjimka?

Výjimka je speciální událost nebo objekt, který signalizuje výskyt chyby nebo jiné neobvyklé situace během běhu programu. Pokud dojde k výjimce, běžné provádění kódu se zastaví a řízení přejde do nejbližšího bloku pro zpracování výjimky.

Typické příklady výjimek:

• Pokus o dělení nulou (DivideByZeroException)
• Přístup k neexistujícímu prvku v poli (IndexOutOfRangeException)
• Chyby při práci se soubory, jako je chybějící soubor (FileNotFoundException)

2. Blok try-catch

Blok try-catch je základní mechanismus pro zpracování výjimek. Kód, který může způsobit výjimku, je uzavřen do bloku try, a chyby se zpracovávají v jednom nebo více blocích catch.

Syntaxe:

try
{
    // Kód, který může způsobit výjimku
}
catch (TypVýjimky e)
{
    // Zpracování výjimky
}

Příklad:

try
{
    int delitel = 0;
    int vysledek = 10 / delitel;  // Vyvolá DivideByZeroException
}
catch (DivideByZeroException e)
{
    Console.WriteLine("Chyba: Nelze dělit nulou.");
}

3. Blok finally

Blok finally se používá pro kód, který musí být proveden bez ohledu na to, zda došlo k výjimce nebo ne. Typicky se využívá pro uvolnění zdrojů, uzavření souborů nebo databázových spojení.

Syntaxe:

try
{
// Kód, který může způsobit výjimku
}
catch (Exception e)
{
Console.WriteLine("Došlo k chybě.");
}
finally
{
Console.WriteLine("Tento kód se provede vždy.");
}


Příklad:

try
{
    int[] pole = { 1, 2, 3 };
    Console.WriteLine(pole[5]);  // Vyvolá IndexOutOfRangeException
}
catch (IndexOutOfRangeException e)
{
    Console.WriteLine("Chyba: Přístup mimo rozsah pole.");
}
finally
{
    Console.WriteLine("Konec zpracování.");
}

4. Vlastní výjimky

Můžeme vytvářet vlastní typy výjimek pro specifické potřeby aplikace. Tyto výjimky se vytvářejí děděním od třídy Exception.

Příklad:

public class MojeVyjimka : Exception
{
    public MojeVyjimka(string zprava) : base(zprava)
    {
    }
}

Použití vlastní výjimky:

try
{
    throw new MojeVyjimka("Došlo k vlastní výjimce.");
}
catch (MojeVyjimka e)
{
    Console.WriteLine($"Zachycena vlastní výjimka: {e.Message}");
}

5. Klíčová slova throw a re-throw

Klíčové slovo throw se používá k vyvolání výjimky. Pomocí něj můžeme také předat výjimku dál po zpracování.

Příklad vyvolání výjimky:

throw new ArgumentException("Špatný argument.");

Příklad předání výjimky:

try
{
    throw new InvalidOperationException("Chyba operace.");
}
catch (InvalidOperationException e)
{
    Console.WriteLine("Výjimka zpracována.");
    throw;  // Předání výjimky dál
}

6. Výhody a správné použití výjimek

• Oddělení běžného a chybového toku kódu: Výjimky umožňují snadné rozdělení běžného toku kódu od chybového zpracování.
• Zachytávání specifických chyb: Pomocí různých typů výjimek můžeme přesně zachytit a zpracovat konkrétní chyby.
• Zvyšování čitelnosti kódu: Použití výjimek činí kód srozumitelnějším a lépe udržovatelným.

Správná praxe:

1. Používejte výjimky pouze pro skutečné chyby, ne pro běžnou logiku programu.
2. Nikdy nezachytávejte obecnou výjimku Exception, pokud to není nutné.
3. Vždy uvolňujte zdroje (např. soubory, databázová připojení) v bloku finally nebo pomocí konstrukce using.

7. Příklad komplexního zpracování výjimek

Tento příklad ukazuje, jak kombinovat různé typy bloků pro robustní zpracování výjimek:

try
{
    Console.WriteLine("Zadejte číslo:");
    int cislo = int.Parse(Console.ReadLine());
    Console.WriteLine($"Zadané číslo: {cislo}");
}
catch (FormatException e)
{
    Console.WriteLine("Chyba: Zadaná hodnota není číslo.");
}
catch (OverflowException e)
{
    Console.WriteLine("Chyba: Číslo je příliš velké nebo malé.");
}
finally
{
    Console.WriteLine("Děkujeme za použití aplikace.");
}

Závěr

Zpracování výjimek je zásadní součástí robustních a spolehlivých aplikací. C# poskytuje výkonné nástroje pro práci s výjimkami, včetně bloků try-catch-finally, možnosti vytvářet vlastní výjimky a použití klíčového slova throw. Správné používání výjimek zvyšuje čitelnost a udržovatelnost kódu a pomáhá vývojářům lépe zvládat neočekávané situace.