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C#面试题及详细答案120道（41-50）-- 异常处理

news 2025/10/31 10:26:01

《前后端面试题》专栏集合了前后端各个知识模块的面试题，包括html，javascript，css，vue，react，java，Openlayers，leaflet，cesium，mapboxGL，threejs，nodejs，mangoDB，SQL，Linux… 。

前后端面试题-专栏总目录

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文章目录

  • 一、本文面试题目录
      • 41. C#中的异常处理机制是什么？try/catch/finally的作用
      • 42. throw和throw ex的区别
      • 43. 什么是自定义异常？如何创建和使用？
      • 44. 哪些异常不需要显式捕获（非检查异常）？
      • 45. using语句的作用是什么？与IDisposable接口的关系
      • 46. 如何处理多线程中的异常？
      • 47. 异常处理对性能有什么影响？
      • 48. 简述AggregateException的作用
      • 49. 什么情况下应该使用异常？什么情况下不应该？
      • 50. 如何在代码中实现资源的自动释放？
  • 二、120道C#面试题目录列表

一、本文面试题目录

41. C#中的异常处理机制是什么？try/catch/finally的作用

C#的异常处理机制通过try/catch/finally语句块捕获和处理程序运行时的错误，防止程序崩溃并提供错误恢复的机会。其核心思想是将可能引发错误的代码与处理错误的代码分离。

各部分作用：

  • try块：包含可能引发异常的代码，是异常检测的范围。
  • catch块：捕获并处理try块中抛出的异常，可指定捕获特定类型的异常。
  • finally块：无论是否发生异常，都会执行的代码，通常用于释放资源。

使用示例：

public class ExceptionHandlingExample
{public static void ReadFile(string path){FileStream stream = null;try{// 可能引发异常的代码stream = new FileStream(path, FileMode.Open);var reader = new StreamReader(stream);Console.WriteLine(reader.ReadToEnd());}// 捕获特定异常catch (FileNotFoundException ex){Console.WriteLine($"文件未找到: {ex.Message}");}// 捕获另一类异常catch (IOException ex){Console.WriteLine($"IO错误: {ex.Message}");}// 捕获所有其他异常（通常不推荐）catch (Exception ex){Console.WriteLine($"发生错误: {ex.Message}");}finally{// 确保资源释放，无论是否发生异常stream?.Dispose();Console.WriteLine("finally块执行完毕");}}
}

执行流程：

  1. 正常执行：try块代码全部执行 → 跳过catch块 → 执行finally块。
  2. 发生异常：try块中异常点后的代码停止执行 → 匹配的catch块执行 → 执行finally块。
  3. 未捕获异常：try块停止执行 → 无匹配catch → 执行finally块 → 异常向上传播。

关键点：

  • 一个try块可以搭配多个catch块（按异常类型从具体到抽象排序）。
  • finally块不是必需的，但通常用于释放资源（如文件句柄、数据库连接）。
  • 异常处理机制保证了程序在出错时仍能优雅地处理，而非直接崩溃。

42. throw和throw ex的区别

throw和throw ex都用于抛出异常，但它们在保留异常堆栈信息方面有本质区别，这对调试至关重要。

throw：

  • 重新抛出当前捕获的异常，保留原始堆栈跟踪信息。
  • 堆栈跟踪会包含异常最初发生的位置，以及重新抛出的位置。

throw ex：

  • 重新抛出异常，但重置堆栈跟踪，将当前位置作为异常的起始点。
  • 丢失了原始异常发生的上下文信息，不利于调试。

示例代码：

public class ThrowExample
{public static void Method1(){try{Method2();}catch (Exception ex){Console.WriteLine("Method1中捕获异常:");Console.WriteLine(ex.StackTrace); // 打印堆栈跟踪}}public static void Method2(){try{Method3();}catch (Exception ex){// throw ex; // 重置堆栈跟踪throw;      // 保留原始堆栈跟踪}}public static void Method3(){throw new InvalidOperationException("在Method3中发生错误");}
}

执行结果对比：

  • 使用throw时，堆栈跟踪会显示异常起源于Method3，经过Method2重新抛出，最后在Method1捕获：

    在Method3中发生错误在 ThrowExample.Method3() 位置...在 ThrowExample.Method2() 位置...在 ThrowExample.Method1() 位置...

  • 使用throw ex时，堆栈跟踪会从Method2开始，丢失Method3的原始信息：

    在Method3中发生错误在 ThrowExample.Method2() 位置...  // 丢失了Method3的调用信息在 ThrowExample.Method1() 位置...

最佳实践：

  • 当需要重新抛出异常（如在记录日志后），使用throw以保留完整堆栈信息。
  • 避免使用throw ex，除非明确需要截断堆栈跟踪（极少情况）。
  • 示例场景：在catch块中记录异常日志后，用throw将异常继续向上传播。

43. 什么是自定义异常？如何创建和使用？

自定义异常是根据业务需求创建的特定异常类型，继承自Exception类，用于区分不同类型的错误，使异常处理更精确。

创建自定义异常的规范：

  1. 类名以Exception结尾（如InvalidOrderException）。
  2. 继承自Exception（直接或间接）。
  3. 实现三个构造函数：
    • 无参构造函数。
    • 带消息的构造函数。
    • 带消息和内部异常的构造函数（支持异常链）。
  4. 标记为[Serializable]（支持序列化，用于跨应用域传递）。

示例：创建自定义异常

[Serializable]
public class InvalidOrderException : Exception
{// 无参构造函数public InvalidOrderException() : base("订单无效") { }// 带消息的构造函数public InvalidOrderException(string message) : base(message) { }// 带消息和内部异常的构造函数public InvalidOrderException(string message, Exception innerException) : base(message, innerException) { }// 序列化支持（必要时）protected InvalidOrderException(System.Runtime.Serialization.SerializationInfo info, System.Runtime.Serialization.StreamingContext context) : base(info, context) { }// 可添加自定义属性public int OrderId { get; set; }
}

使用自定义异常：

public class OrderProcessor
{public void ProcessOrder(int orderId){try{if (orderId <= 0){// 抛出自定义异常throw new InvalidOrderException("订单ID必须为正数") { OrderId = orderId };}// 处理订单逻辑...if (orderId == 999){try{// 模拟内部错误throw new IOException("数据库连接失败");}catch (IOException ex){// 包装异常（异常链）throw new InvalidOrderException("处理订单时发生数据错误", ex){OrderId = orderId};}}}catch (InvalidOrderException){// 可以选择在此处理，或继续向上抛出throw; // 继续传播}}
}// 调用方处理
public static void Main()
{var processor = new OrderProcessor();try{processor.ProcessOrder(-1);}// 精确捕获自定义异常catch (InvalidOrderException ex){Console.WriteLine($"处理订单 {ex.OrderId} 失败: {ex.Message}");if (ex.InnerException != null){Console.WriteLine($"内部错误: {ex.InnerException.Message}");}}
}

优势：

  • 使异常类型与业务逻辑紧密关联，提高代码可读性。
  • 允许调用方精确捕获特定异常，进行针对性处理。
  • 可携带额外信息（如OrderId），便于错误诊断。

44. 哪些异常不需要显式捕获（非检查异常）？

在C#中，异常分为非检查异常（Unchecked Exceptions） 和检查异常（Checked Exceptions），但C#仅支持非检查异常，即编译器不强制要求捕获或声明任何异常。不过，某些异常通常被视为"不应该显式捕获"的类型，因为它们代表了严重错误或编程错误。

通常不需要显式捕获的异常类型：

  1. NullReferenceException：引用空对象时抛出，通常是编程错误（未初始化对象）。
  2. IndexOutOfRangeException：数组索引超出范围，属于编程错误。
  3. ArgumentNullException：方法参数为null但不允许，通常是调用方错误。
  4. ArgumentOutOfRangeException：参数值超出有效范围，属于调用方错误。
  5. InvalidCastException：类型转换失败，通常是编程错误。
  6. DivideByZeroException：除以零，属于逻辑错误。
  7. StackOverflowException：栈溢出，通常是递归过深等严重错误，无法有效处理。
  8. OutOfMemoryException：内存不足，严重错误，难以恢复。
  9. AccessViolationException：访问无效内存，通常是不安全代码导致的严重错误。

示例：不推荐捕获的情况：

public void BadPractice()
{// 不推荐：捕获编程错误类异常try{string text = null;int length = text.Length; // 会抛出NullReferenceException}// 不推荐：掩盖了明显的编程错误catch (NullReferenceException){Console.WriteLine("发生了错误"); // 无法有效恢复}
}

原因：

  • 这些异常通常由代码缺陷导致（如逻辑错误、参数校验缺失），而非运行时环境问题。
  • 捕获它们可能掩盖潜在的编程错误，导致调试困难。
  • 大多数情况下，这些异常无法在运行时有效恢复，应通过修正代码避免。

处理原则：

  • 对于编程错误类异常（如NullReferenceException），应通过代码审查和测试消除，而非捕获。
  • 对于可能恢复的异常（如FileNotFoundException），应显式捕获并处理。
  • 可以在应用程序顶层（如全局异常处理）捕获所有未处理异常，记录日志并友好提示用户。

全局异常处理示例：

// 控制台应用
public static void Main()
{try{// 应用程序入口RunApplication();}catch (Exception ex){// 记录所有未处理异常Log.Fatal("应用程序崩溃", ex);Console.WriteLine("发生未预期错误，请联系管理员");}
}// ASP.NET Core
public void Configure(IApplicationBuilder app)
{app.UseExceptionHandler(errorApp =>{errorApp.Run(async context =>{// 处理全局异常var exception = context.Features.Get<IExceptionHandlerFeature>().Error;Log.Error("未处理异常", exception);context.Response.StatusCode = 500;await context.Response.WriteAsync("服务器内部错误");});});
}

45. using语句的作用是什么？与IDisposable接口的关系

using语句用于确保实现了IDisposable接口的对象在使用后被正确释放资源，是一种简化资源管理的语法糖。

核心作用：

  • 自动调用对象的Dispose()方法，释放非托管资源（如文件句柄、数据库连接、网络连接等）。
  • 即使发生异常，也能保证资源释放，替代了try/finally的繁琐写法。

与IDisposable接口的关系：

  • using语句仅能用于实现IDisposable接口的类型。
  • IDisposable接口定义了Dispose()方法，用于释放资源。
  • using语句的编译结果本质是try/finally块，在finally中调用Dispose()。

使用方式：

  1. 声明式using（推荐）：
// 语法：using (资源对象创建) { 使用资源 }
public void ReadFile(string path)
{// 创建实现IDisposable的对象using (var stream = new FileStream(path, FileMode.Open))using (var reader = new StreamReader(stream)){// 使用资源string content = reader.ReadToEnd();Console.WriteLine(content);} // 离开作用域时自动调用Dispose()
}
  1. 语句式using（C# 8.0+）：
public void ReadFileModern(string path)
{// 无需大括号，作用域为当前方法using var stream = new FileStream(path, FileMode.Open);using var reader = new StreamReader(stream);string content = reader.ReadToEnd();Console.WriteLine(content);// 方法结束时自动调用Dispose()
}

编译后的等效代码：

public void ReadFile(string path)
{FileStream stream = null;try{stream = new FileStream(path, FileMode.Open);StreamReader reader = null;try{reader = new StreamReader(stream);string content = reader.ReadToEnd();Console.WriteLine(content);}finally{reader?.Dispose(); // 释放reader}}finally{stream?.Dispose(); // 释放stream}
}

注意事项：

  • using语句中的对象必须实现IDisposable接口，否则编译错误。
  • 多个using语句可以嵌套或并列（如示例1）。
  • 不要在using块外部使用已被Dispose()的对象（可能导致异常）。
  • 值类型（如struct）实现IDisposable时，using语句仍有效，但通常不推荐这样做。

适用场景：

  • 文件操作（FileStream、StreamReader）。
  • 数据库连接（SqlConnection、DbContext）。
  • 网络资源（HttpClient、Socket）。
  • 任何需要显式释放的非托管资源。

46. 如何处理多线程中的异常？

  • 原理说明：多线程环境中，线程抛出的异常若未捕获，可能导致程序崩溃。不同线程模型（如Thread、Task）的异常处理方式不同：
    • Thread类：异常需在线程内部捕获，外部无法直接捕获。
    • Task类（.NET 4.0+）：异常会被包装为AggregateException，可通过Wait()、Result或GetAwaiter().GetResult()捕获，也可在async/await中直接用try/catch。
  • 示例代码：
    // 1. Thread类处理异常（必须在内部捕获）
var thread = new Thread(() => {try {throw new Exception("线程内部异常");}catch (Exception ex) {Console.WriteLine($"线程内捕获：{ex.Message}");}
});
thread.Start();// 2. Task类处理异常（外部捕获）
try {var task = Task.Run(() => {throw new Exception("Task内部异常");});task.Wait(); // 触发AggregateException
}
catch (AggregateException ex) {// 解开包装的实际异常ex.Handle(e => {Console.WriteLine($"捕获到Task异常：{e.Message}");return true;});
}// 3. async/await处理异常
async Task TestAsync() {try {await Task.Run(() => {throw new Exception("Async异常");});}catch (Exception ex) {Console.WriteLine($"Async捕获：{ex.Message}");}
}

47. 异常处理对性能有什么影响？

  • 原理说明：异常处理的性能损耗主要体现在异常抛出时，而非try/catch结构本身：
    • try块本身几乎不影响性能，编译器仅标记异常处理范围。
    • 异常抛出时，CLR需收集调用栈信息、查找匹配的catch块，此过程耗时（可能比正常流程慢1000倍以上）。
    • 频繁抛出异常会显著降低程序性能，尤其在循环或高频调用场景中。
  • 示例与建议：
    // 性能差：频繁抛出异常
for (int i = 0; i < 1000; i++) {try {if (i % 2 == 0) throw new Exception();}catch { /* 处理 */ }
}// 性能好：用条件判断避免异常
for (int i = 0; i < 1000; i++) {if (i % 2 == 0) {// 直接处理，不抛异常}
}
    • 建议：异常仅用于意外错误，可预见的情况（如参数验证）用条件判断处理。

48. 简述AggregateException的作用

  • 原理说明：AggregateException是.NET中专门用于包装多个异常的类型，常见于并行操作（如Task、Parallel）中，当多个任务同时抛出异常时，所有异常会被汇总到AggregateException中。
  • 主要作用：
    • 统一管理多任务中的多个异常，避免单个异常覆盖其他异常。
    • 通过InnerExceptions属性获取所有异常列表。
    • 提供Handle()方法批量处理内部异常。
  • 示例代码：
    try {// 并行执行多个可能抛异常的任务var task1 = Task.Run(() => throw new Exception("任务1失败"));var task2 = Task.Run(() => throw new Exception("任务2失败"));Task.WaitAll(task1, task2);
}
catch (AggregateException ex) {// 遍历所有内部异常foreach (var innerEx in ex.InnerExceptions) {Console.WriteLine($"捕获异常：{innerEx.Message}");}// 用Handle()处理异常（返回true表示已处理）ex.Handle(innerEx => {Console.WriteLine($"处理异常：{innerEx.Message}");return true;});
}

49. 什么情况下应该使用异常？什么情况下不应该？

  • 应该使用异常的情况：
    • 意外错误：如文件不存在、网络中断、数据库连接失败等超出正常流程的错误。
    • 不可恢复的错误：如内存不足、权限不足等导致功能无法继续执行的情况。
    • 跨层错误传递：在多层架构中（如业务层到UI层），用异常传递错误信息更简洁。
  • 不应该使用异常的情况：
    • 可预见的控制流：如输入验证（“用户名不能为空”应通过条件判断提示，而非抛异常）。
    • 性能敏感场景：高频操作（如循环）中抛异常会严重影响性能。
    • 正常业务逻辑分支：如“用户登录失败（密码错误）”属于预期结果，无需抛异常。
  • 示例对比：
    // 不推荐：用异常处理可预见情况
bool IsPositive(int num) {try {if (num <= 0) throw new ArgumentException();return true;}catch { return false; }
}// 推荐：用条件判断
bool IsPositive(int num) {return num > 0;
}

50. 如何在代码中实现资源的自动释放？

  • 原理说明：资源（如文件句柄、数据库连接）需显式释放，.NET通过IDisposable接口定义释放逻辑，配合using语句可实现自动释放（编译时转为try/finally）。
  • 实现方式：
    1. 类实现IDisposable接口，在Dispose()方法中释放非托管资源。
    2. 用using语句包裹资源对象，确保离开作用域时自动调用Dispose()。
  • 示例代码：
    // 1. 实现IDisposable的类
public class ResourceHolder : IDisposable {private bool _disposed = false;private IntPtr _unmanagedResource; // 非托管资源（如文件句柄）public void Dispose() {Dispose(true);GC.SuppressFinalize(this); // 告诉GC无需调用析构函数}protected virtual void Dispose(bool disposing) {if (_disposed) return;if (disposing) {// 释放托管资源（如其他IDisposable对象）}// 释放非托管资源if (_unmanagedResource != IntPtr.Zero) {// 释放逻辑（如CloseHandle等）_unmanagedResource = IntPtr.Zero;}_disposed = true;}// 析构函数：仅用于释放非托管资源（防止Dispose未被调用）~ResourceHolder() {Dispose(false);}
}// 2. 使用using自动释放
public void UseResource() {using (var resource = new ResourceHolder()) {// 使用资源} // 离开作用域时自动调用resource.Dispose()
}
    • 注意：using可用于任何实现IDisposable的对象（如FileStream、SqlConnection等内置类型）。

二、120道C#面试题目录列表

文章序号C#面试题120道
1C#面试题及详细答案120道（01-10）
2C#面试题及详细答案120道（11-20）
3C#面试题及详细答案120道（21-30）
4C#面试题及详细答案120道（31-40）
5C#面试题及详细答案120道（41-50）
6C#面试题及详细答案120道（51-60）
7C#面试题及详细答案120道（61-75）
8C#面试题及详细答案120道（76-85）
9C#面试题及详细答案120道（86-95）
10C#面试题及详细答案120道（96-105）
11C#面试题及详细答案120道（106-115）
12C#面试题及详细答案120道（116-120）
http://www.dtcms.com/a/549678.html

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