C# 中的 throw 关键字详解

在 C# 编程中，`throw` 关键字用于显式地引发异常。它不仅用于报告错误，还在控制程序流程和异常传播中扮演关键角色。

1. 基础用法

最基本的形式是抛出一个继承自 `System.Exception` 的对象实例。

public void ValidateUser(string name)
{
    if (name == null)
    {
        // 基础用法：实例化并抛出
        throw new ArgumentNullException(nameof(name), "用户名不能为空");
    }
}

注意：一旦 `throw` 语句执行，当前方法的后续代码将不再运行，控制权将转交给调用堆栈中最近的 `catch` 块。

2. 重新抛出异常 (Rethrowing)

这是 C# 开发中最容易出错的地方。当你在 `catch` 块中捕获异常并希望将其传递给上层调用者时，有两种写法，但结果截然不同。

2.1 正确的做法：throw;

使用不带参数的 `throw;` 可以保留原始异常的堆栈跟踪（Stack Trace）。

try
{
    ProcessData();
}
catch (Exception ex)
{
    Log(ex);
    // ✅ 正确：保留原始堆栈信息，就像错误是在 ProcessData 内部发生的一样
    throw; 
}

2.2 错误的做法：throw ex;

如果你抛出了捕获的异常变量（`throw ex;`），堆栈跟踪会被重置。

try
{
    ProcessData();
}
catch (Exception ex)
{
    Log(ex);
    // ❌ 错误：堆栈跟踪被重置，看起来错误好像是发生在这行代码，而不是 ProcessData 内部
    throw ex; 
}

3. throw 表达式 (C# 7.0+)

从 C# 7.0 开始，`throw` 不仅仅是一个语句，还可以作为一个表达式使用。这意味着你可以在赋值、条件运算符（三元运算符）或 Lambda 表达式中直接使用它。

3.1 在空合并运算符中

这是最常见的用法，用于简化参数验证。

public class Person
{
    public string Name { get; }
 
    public Person(string name)
    {
        // 如果 name 为 null，直接抛出异常，否则赋值
        Name = name ?? throw new ArgumentNullException(nameof(name));
    }
}

3.2 在三元运算符中

string GetGrade(int score)
{
    return (score >= 0 && score <= 100) 
        ? (score >= 60 ? "Pass" : "Fail") 
        : throw new ArgumentOutOfRangeException(nameof(score), "分数必须在0到100之间");
}

3.3 在 Lambda 表达式主体中

Func<string, string> cleaner = s => s ?? throw new Exception("字符串不能为null");

4. 常见异常类型

在 C# 中使用 `throw` 时，应尽量抛出 .NET 框架提供的标准异常，而不是通用的 `Exception`。

异常类型	适用场景
ArgumentNullException	参数值为 null，但该方法不允许 null。
ArgumentOutOfRangeException	参数值超出了允许的范围（例如索引越界）。
ArgumentException	参数无效，但不属于上述两种情况。
InvalidOperationException	当对象处于不适合执行该方法的状态时（例如在连接关闭时尝试读取数据库）。
NotImplementedException	方法尚未实现（通常用于开发阶段）。

5. 最佳实践总结

保留堆栈：在 `catch` 块中重新抛出时，永远使用 `throw;` 而不是 `throw ex;`。
利用 nameof：在抛出参数相关异常时，使用 `nameof(parameterName)` 来获取参数名，这样重构代码时参数名会自动更新。
- `throw new ArgumentNullException(nameof(id));`
不要通过异常控制逻辑：异常应该用于“异常”情况，不要用 `throw` 来做普通的流程跳转（例如跳出循环），这会严重影响性能。
自定义异常：如果标准异常无法准确描述错误，可以创建继承自 `Exception` 的自定义类。

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