C#でマスターする!例外処理の基本からカスタム例外作成まで徹底解説

例外処理は、プログラムの安全性と信頼性を向上させるために重要な役割を果たします。C#では、様々な例外が発生することがあり、それらを適切に処理することが求められます。この記事では、C#での例外処理の基本となるtry-catch-finally構文の使い方や、カスタム例外の作成方法について解説します。また、例外処理のベストプラクティスについても紹介します。これらの知識を身につけることで、より堅牢なプログラムを作成することができるでしょう。

例外処理の基本

例外処理は、プログラムの実行中に発生する予期しないエラーや問題に対処するための仕組みです。C#では、例外処理を行うためにtry-catch-finally構文を使用します。この構文を使うことで、エラーが発生した場合に適切な処理を行い、プログラムの安定性を向上させることができます。

例外の種類

C#では、以下のような例外が発生することがあります。

SystemException: システムレベルで発生する例外で、一般的にはプログラマが直接処理することはありません。

ApplicationException: アプリケーションレベルで発生する例外で、プログラマが処理を行うことが期待されます。

NullReferenceException: nullオブジェクトにアクセスしようとしたときに発生します。

FileNotFoundException: ファイルが見つからない場合に発生します。

InvalidOperationException: オブジェクトの現在の状態が、要求された操作に対して無効である場合に発生します。

これらの例外は、System.Exceptionクラスを継承しており、独自の例外を作成することも可能です。

例外処理の目的

例外処理の主な目的は以下の通りです。

エラーが発生した場合に適切な処理を行い、プログラムの安定性を向上させる。

エラー情報を収集し、開発者が問題の原因を特定しやすくする。

ユーザーにエラーが発生したことを通知し、適切な対処を促す。

例外処理を適切に行うことで、プログラムの品質を向上させることができます。

try-catch-finallyの使い方

C#における例外処理の基本は、try-catch-finallyブロックを使用することです。この構文を使うことで、例外が発生した際に適切な処理を行い、プログラムの安定性を保つことができます。以下では、try-catch-finallyの使い方について詳しく説明します。

try-catchの基本構文

try-catchブロックは、例外が発生する可能性があるコードをtryブロック内に記述し、例外が発生した場合の処理をcatchブロック内に記述します。以下がその基本構文です。

csharp

try

{

// 例外が発生する可能性があるコード

}

catch (Exception ex)

{

// 例外が発生した場合の処理

}

例えば、ファイルを読み込む際には、ファイルが存在しない場合やアクセス権限がない場合など、様々な例外が発生する可能性があります。このような場合には、以下のようにtry-catchブロックを使用して例外処理を行います。

csharp

try

{

string content = File.ReadAllText("example.txt");

Console.WriteLine(content);

}

catch (FileNotFoundException ex)

{

Console.WriteLine("ファイルが見つかりませんでした。");

}

catch (UnauthorizedAccessException ex)

{

Console.WriteLine("アクセス権限がありません。");

}

try-catch-finallyの基本構文

try-catch-finallyブロックでは、finallyブロックを追加することで、例外の発生に関係なく実行されるコードを記述することができます。以下がその基本構文です。

csharp

try

{

// 例外が発生する可能性があるコード

}

catch (Exception ex)

{

// 例外が発生した場合の処理

}

finally

{

// 例外の発生に関係なく実行されるコード

}

例えば、データベースへの接続を開始する際には、接続が成功した場合も失敗した場合も、最後に接続を閉じる処理を行う必要があります。このような場合には、以下のようにtry-catch-finallyブロックを使用して例外処理を行います。

csharp

SqlConnection connection = new SqlConnection(connectionString);

try

{

connection.Open();

// データベースへの操作

}

catch (SqlException ex)

{

Console.WriteLine("データベースへの接続に失敗しました。");

}

finally

{

connection.Close();

}

以上が、C#におけるtry-catch-finallyの使い方です。例外が発生する可能性があるコードを適切にハンドリングすることで、プログラムの安定性を向上させることができます。

カスタム例外の作成

C#では、標準の例外クラスを使用することができますが、独自の例外を作成することで、より具体的なエラー情報を提供し、コードの可読性と保守性を向上させることができます。この章では、カスタム例外の作成方法とその利用方法について説明します。

カスタム例外クラスの作成方法

カスタム例外クラスを作成するには、System.Exceptionクラスを継承し、必要に応じてコンストラクタやプロパティを追加します。以下は、簡単なカスタム例外クラスの例です。

csharp

public class CustomException : Exception

{

public CustomException()

{

}

public CustomException(string message)

: base(message)

{

}

public CustomException(string message, Exception inner)

: base(message, inner)

{

}

この例では、つのコンストラクタを定義しています。つ目は引数なしのコンストラクタで、つ目はエラーメッセージを引数に取るコンストラクタ、つ目はエラーメッセージと内部例外を引数に取るコンストラクタです。これらのコンストラクタを使用して、カスタム例外を生成できます。

カスタム例外の利用方法

カスタム例外を使用するには、例外が発生する可能性があるコードで、適切なタイミングでthrowキーワードを使用して例外をスローします。以下は、カスタム例外をスローする例です。

csharp

public void DoSomething(int value)

{

if (value < )

{

throw new CustomException("Value must be greater than or equal to ");

}

// 通常の処理

}

この例では、引数のvalueが未満の場合、カスタム例外をスローしています。この例外は、呼び出し元でcatchブロックを使用して処理できます。

csharp

try

{

DoSomething(-);

}

catch (CustomException ex)

{

Console.WriteLine("Caught custom exception: " + ex.Message);

}

このように、カスタム例外を使用することで、より具体的なエラー情報を提供し、コードの可読性と保守性を向上させることができます。

例外処理のベストプラクティス

C#での例外処理のベストプラクティスを以下に示します。これらのプラクティスを適用することで、コードの品質とメンテナンス性が向上します。

一般的な例外をキャッチしない

一般的な例外(Exception)をキャッチすると、予期しない例外も捕捉してしまい、デバッグが困難になることがあります。代わりに、特定の例外をキャッチし、適切な処理を行うようにしましょう。

csharp

try

{

// 例外が発生する可能性があるコード

}

catch (FileNotFoundException ex)

{

// ファイルが見つからない場合の処理

}

catch (IOException ex)

{

// 入出力エラーの場合の処理

}

例外を握りつぶさない

例外が発生した場合、適切な処理を行わずに無視することは、バグの原因となります。例外が発生した場合は、適切な処理を行い、必要に応じてログを出力しましょう。

csharp

catch (IOException ex)

{

// ログ出力

Console.WriteLine($"Error: {ex.Message}");

// 適切な処理を行う

}

ーーー続く

Hestiaと一緒に記事を執筆(Hestiaのサイトに寄稿という形)しています。

主にUnityとかUnrealEngineとかの記事が多いですが、Hestia同様ジャンルにこだわらず色々と勉強しつつという感じです。

基本的にWeb関連全般を扱いますが、フリーランスのため現在は何でも屋といった職業になります。メインはWebディレクターです。

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