引言
继续学习Swift文档，从上一章节：可选链接，我们学习了Swift可选链接相关的内容。现在，我们学习Swift错误处理的相关内容。由于篇幅较长，这里分篇来记录，接下来，Fighting！
如果你已经掌握这一部分内容，跳转下一章节：类型转换
错误处理
错误处理是响应程序错误状态并从错误状态中恢复的过程。 Swift在运行时为抛出，捕获，传播和操作可恢复错误提供了一流的支持。
不能保证某些操作总是能完成执行或产生有用的输出。 可选参数用于表示缺少值，但是当操作失败时，了解导致失败的原因通常很有用，以便您的代码可以做出相应的响应。
例如，考虑从磁盘上的文件读取和处理数据的任务。 此任务可能有多种方式失败，包括指定路径中不存在的文件，没有读取权限的文件或未以兼容格式编码的文件。 通过区分这些不同的情况，程序可以解决一些错误，并向用户传达无法解决的任何错误。
注意
Swift中的错误处理与使用Cocoa和Objective-C中的NSError类的错误处理模式互操作。 有关此类的更多信息，请参见Handling Cocoa Errors in Swift。
1 表示和抛出错误
在Swift中，错误由符合Error协议的类型的值表示。 此空协议表示可以将类型用于错误处理。
Swift枚举特别适合于对一组相关的错误条件进行建模，其关联值允许传达有关错误性质的其他信息。 例如，您可以通过以下方式表示在游戏中操作自动售货机的错误情况：
enum VendingMachineError: Error {
case invalidSelection
case insufficientFunds(coinsNeeded: Int)
case outOfStock
}
抛出错误可让您指出发生了意外情况，并且正常的执行流程无法继续进行。 您使用throw语句抛出错误。 例如，以下代码抛出错误，以指示自动售货机需要另外五个硬币：
throw VendingMachineError.insufficientFunds(coinsNeeded: 5)
2 处理错误
抛出错误时，周围的一些代码段必须负责处理错误-例如，通过更正问题，尝试其他方法或将故障通知用户。
Swift中有四种处理错误的方法。 您可以将错误从函数传播到调用该函数的代码，使用do-catch语句处理错误，将错误作为可选值处理，或者断言。 每种方法在下面的部分中进行介绍。
当一个函数抛出错误时，它会改变程序的流程，因此重要的是，您必须快速识别代码中可能抛出错误的位置。 要在代码中标识这些位置，在一段代码中可以编写try关键字-还是try？ 或try！ ，该代码调用可能会抛出错误的函数，方法或初始化方法。 这些关键字在以下各节中介绍。
注意
使用try，catch和throw关键字，Swift中的错误处理类似于其他语言中的异常处理。 与许多语言（包括Objective-C）中的异常处理不同，Swift中的错误处理不涉及展开调用堆栈，该过程在计算上可能会非常昂贵。 这样，throw语句的性能特征可与return语句的性能特征相媲美。
2.1 使用throwing函数传递错误
为了表明函数，方法或初始化程序可能引发错误，请在函数的参数后的声明中写throws关键字。 标有throws的函数称为throwing函数。 如果函数指定了返回类型，则在返回箭头（->）之前编写throws关键字。
func canThrowErrors() throws -> String
func cannotThrowErrors() -> String
抛出函数会将内部抛出的错误传递到调用它的范围。
注意
只有throwing函数可以传递错误。 抛出于非抛出函数内部的任何错误都必须在函数内部进行处理。
在下面的示例中，VendingMachine类具有vend（itemNamed :)方法，如果所请求的项目不可用，没有库存或成本超过当前的存入金额，则抛出适当的VendingMachineError：
struct Item {
var price: Int
var count: Int
}
class VendingMachine {
var inventory = [
"Candy Bar": Item(price: 12, count: 7),
"Chips": Item(price: 10, count: 4),
"Pretzels": Item(price: 7, count: 11)
]
var coinsDeposited = 0
func vend(itemNamed name: String) throws {
guard let item = inventory[name] else {
throw VendingMachineError.invalidSelection
}
guard item.count > 0 else {
throw VendingMachineError.outOfStock
}
guard item.price <= coinsDeposited else {
throw VendingMachineError.insufficientFunds(coinsNeeded: item.price - coinsDeposited)
}
coinsDeposited -= item.price
var newItem = item
newItem.count -= 1
inventory[name] = newItem
print("Dispensing \(name)")
}
}
vend（itemNamed :)方法的实现使用保护性语句来提前退出该方法，如果不满足购买零食的任何要求，则会抛出适当的错误。 由于throw语句会立即转移程序控制权，因此只有在满足所有这些要求的情况下，才可以出售商品。
因为vend（itemNamed :)方法传递了它抛出的所有错误，所以任何调用此方法的代码都必须处理错误（使用do-catch语句，try？或try！）或继续传递它们。 例如，下面的示例中的buyFavoriteSnack（person：vendingMachine :)也是一个throwing函数，并且vend（itemNamed :)方法抛出的任何错误都将传递到buyFavoriteSnack（person：vendingMachine :)函数。
let favoriteSnacks = [
"Alice": "Chips",
"Bob": "Licorice",
"Eve": "Pretzels",
]
func buyFavoriteSnack(person: String, vendingMachine: VendingMachine) throws {
let snackName = favoriteSnacks[person] ?? "Candy Bar"
try vendingMachine.vend(itemNamed: snackName)
}
在此示例中，buyFavoriteSnack（person：vendingMachine :)函数查找给定人员最喜欢的零食，并尝试通过调用vend（itemNamed :)方法为他们购买零食。 由于vend（itemNamed :)方法可能会抛出错误，因此会在其前面使用try关键字进行调用。
Throwing初始化方法可以像抛出函数一样传播错误。 例如，以下清单中PurchasedSnack结构体的初始化方法在初始化过程中调用了throwing函数，它通过将错误传递给调用者来处理遇到的任何错误。
struct PurchasedSnack {
let name: String
init(name: String, vendingMachine: VendingMachine) throws {
try vendingMachine.vend(itemNamed: name)
self.name = name
}
}
2.2 使用Do-Catch处理错误
您可以使用do-catch语句通过运行代码块来处理错误。 如果do子句中的代码引发错误，则将其与catch子句进行匹配，以确定其中哪一个可以处理该错误。
这是do-catch语句的一般形式：
do {
try expression
statements
} catch pattern 1 {
statements
} catch pattern 2 where condition {
statements
} catch pattern 3, pattern 4 where condition {
statements
} catch {
statements
}
在catch之后编写一个模式，以指示该子句可以处理的错误。 如果catch子句没有模式，则该子句会匹配任何错误，并将错误绑定到名为error的本地常量。 有关模式匹配的更多信息，请参见Patterns。
例如，以下代码与VendingMachineError枚举的所有三种case匹配。
var vendingMachine = VendingMachine()
vendingMachine.coinsDeposited = 8
do {
try buyFavoriteSnack(person: "Alice", vendingMachine: vendingMachine)
print("Success! Yum.")
} catch VendingMachineError.invalidSelection {
print("Invalid Selection.")
} catch VendingMachineError.outOfStock {
print("Out of Stock.")
} catch VendingMachineError.insufficientFunds(let coinsNeeded) {
print("Insufficient funds. Please insert an additional \(coinsNeeded) coins.")
} catch {
print("Unexpected error: \(error).")
}
// Prints "Insufficient funds. Please insert an additional 2 coins."
在上面的示例中，在try表达式中调用了buyFavoriteSnack（person：vendingMachine :)函数，因为它可能抛出错误。如果抛出错误，执行将立即转移到catch子句，该子句决定是否允许继续传递。如果没有匹配的模式，则错误将被最终的catch子句捕获，并绑定到本地错误常量。如果没有潘总出错误，则执行do语句中的其余语句。
catch子句不必处理do子句中的代码可能抛出的所有可能的错误。如果没有任何catch子句处理该错误，则该错误会传递到周围的范围。但是，传递的错误必须由周围的范围来处理。在非抛出函数中，一个封闭的do-catch语句必须处理该错误。在throwing函数中，封闭的do-catch语句或调用者必须处理该错误。如果错误没有得到处理就传递到顶级范围，则会出现运行时错误。
例如，可以编写上面的示例，以便所有不是VendingMachineError的错误都可以被调用函数捕获：
func nourish(with item: String) throws {
do {
try vendingMachine.vend(itemNamed: item)
} catch is VendingMachineError {
print("Couldn't buy that from the vending machine.")
}
}
do {
try nourish(with: "Beet-Flavored Chips")
} catch {
print("Unexpected non-vending-machine-related error: \(error)")
}
// Prints "Couldn't buy that from the vending machine."
在nourish（with :)函数中，如果vend（itemNamed :)抛出VendingMachineError枚举case之一的错误，则nourish（with :)通过打印消息来处理错误。 否则，nourish（with :)会将错误传递到其调用的区域。 然后，该错误由常规catch子句捕获。
捕获多个相关错误的另一种方法是在捕获后列出它们，并用逗号分隔。 例如：
func eat(item: String) throws {
do {
try vendingMachine.vend(itemNamed: item)
} catch VendingMachineError.invalidSelection, VendingMachineError.insufficientFunds, VendingMachineError.outOfStock {
print("Invalid selection, out of stock, or not enough money.")
}
}
注：用逗号隔开，在实际撸代码时，会报错
eat（item :)函数列出了要捕获的自动售货机错误，其错误文本与该列表中的项目相对应。 如果抛出了三个列出的错误中的任何一个，则此catch子句通过打印一条消息来处理它们。 其他任何错误都会传播到周围的范围，包括以后可能会添加的自动售货机错误。
2.3 将错误转换为可选值
可以用try?通过将其转换为可选值来处理错误。 如果在调用try?时抛出错误，这个表达式的值就为nil。 例如，在以下代码中，x和y具有相同的值和行为：
func someThrowingFunction() throws -> Int {
// ...
}
let x = try? someThrowingFunction()
let y: Int?
do {
y = try someThrowingFunction()
} catch {
y = nil
}
如果someThrowingFunction（）引发错误，则x和y的值为nil。 否则，x和y的值就是函数返回的值。 注意，x和y是someThrowingFunction（）返回的任何类型的可选参数。 这里的函数返回一个整数，因此x和y是可选的整数。
使用try?,当您要以相同方式处理所有错误时，可以编写简洁的错误处理代码。 例如，以下代码使用几种方法来获取数据，如果所有方法均失败，则返回nil。
func fetchData() -> Data? {
if let data = try? fetchDataFromDisk() { return data }
if let data = try? fetchDataFromServer() { return data }
return nil
}
2.4 禁用错误传递
有时，您知道抛出函数或方法实际上不会在运行时抛出错误。 在那种情况下，您可以编写try！ 在表达式前禁用错误传播，并将调用包装在不会引发任何错误的运行时断言中。 如果实际上引发了错误，则会收到运行时错误。
例如，以下代码使用loadImage（atPath :)函数，该函数会在给定的路径上加载图像资源，或者在无法加载图像时抛出错误。 在这种情况下，由于该image是随应用程序一起提供的，因此在运行时不会引发任何错误，因此应该禁用错误传播。
let photo = try! loadImage(atPath: "./Resources/John Appleseed.jpg")
3 指定清理措施
您可以在代码执行离开当前代码块之前使用defer语句执行一组语句。该语句使您可以执行任何必要的清除操作，而不管执行如何离开当前代码块（无论是由于引发错误还是由于诸如return或break之类的语句而离开）。例如，您可以使用defer语句来确保关闭文件描述符并释放手动分配的内存。
一个defer语句将执行推迟到当前范围退出。该语句由defer关键字和以后要执行的语句组成。延迟的语句可能不包含任何将控制权移出该语句的代码，例如break或return语句，或引发错误。延后操作的执行顺序与您在源代码中编写的顺序相反。也就是说，第一个defer语句中的代码最后执行，第二个defer语句中的代码倒数第二执行，依此类推。源代码顺序中的最后一个defer语句将首先执行。
func processFile(filename: String) throws {
if exists(filename) {
let file = open(filename)
defer {
close(file)
}
while let line = try file.readline() {
// Work with the file.
}
// close(file) is called here, at the end of the scope.
}
}
上面的示例使用defer语句来确保open（_ :)函数具有对close（_ :)的对应调用。
注意
即使没有错误处理代码，也可以使用defer语句。
总结
这章节内容主要讲的是错误处理机制，在开发过程中，可以使用这个机制来捕获一些意外的错误，并进行相应的处理（发给服务器或容错处理或提示用户），来避免程序奔溃。处理错误的方式主要有：
- 使用throwing函数，在方法参数后面添加throws，若有返回值，在括号的后面添加throws，使用throw捕获错误，用于定位错误代码的位置。
- 使用do-catch处理错误，表达式为：
do {
try expression
statements
} catch pattern 1 {
statements
} catch pattern 2 where condition {
statements
} catch pattern 3, pattern 4 where condition {
statements
} catch {
statements
}
- 将错误转换为可选值：使用try?，如：
let x = try? someThrowingFunction()
- 禁用错误处理：使用try!，如：
let photo = try! loadImage(atPath: "./Resources/John Appleseed.jpg")
- 指定清理措施：使用defer关键词，延迟操作；即使没有错误处理代码，也可以使用defer。
好了，大概的内容就是这些，喜欢的朋友点个赞呦，谢谢啦~
参考文档： Swift - Error Handling
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