Lua - 错误处理

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错误处理的必要性

错误处理非常重要，因为现实世界的操作通常需要使用复杂的操作，包括文件操作、数据库事务和 Web 服务调用。

在任何编程中，都需要进行错误处理。错误可以分为两种类型：

• 语法错误

• 运行时错误

语法错误

语法错误是由于不正确地使用各种程序组件（如运算符和表达式）造成的。下面显示了一个简单的语法错误示例。

a == 2

如你所知，“等于”和“等于等于”之间是有区别的。使用一个代替另一个会导致错误。“等于”表示赋值，“等于等于”表示比较。类似地，表达式和函数有其预定义的实现方式。

另一个语法错误示例如下：

main.lua

for a= 1,10
   print(a)
end

输出

运行上述程序时，我们将得到以下输出：

lua: main.lua:2: 'do' expected near 'print'

语法错误比运行时错误更容易处理，因为 Lua 解释器比运行时错误更清晰地定位错误。从上面的错误中，我们可以很容易地知道，根据 Lua 的结构，需要在 print 语句之前添加一个 do 语句。

运行时错误

对于运行时错误，程序能够成功执行，但由于输入错误或函数处理不当，可能会导致运行时错误。下面显示了一个简单的运行时错误示例。

main.lua

function add(a,b)
   return a+b
end

add(10)

输出

构建程序时，它将成功构建并运行。运行后，会显示运行时错误。

lua: main.lua:2: attempt to perform arithmetic on local 'b' (a nil value)
stack traceback:
	main.lua:2: in function 'add'
	main.lua:5: in main chunk
	[C]: ?

这是一个运行时错误，这是由于没有传递两个变量造成的。预期参数 b 为空，因此会产生错误。

assert 和 error 函数

为了处理错误，我们经常使用两个函数：assert 和 error。下面显示了一个简单的示例。

local function add(a,b)
   assert(type(a) == "number", "a is not a number")
   assert(type(b) == "number", "b is not a number")
   return a+b
end

add(10)

输出

运行上述程序时，我们将得到以下错误输出。

lua: main.lua:3: b is not a number
stack traceback:
	[C]: in function 'assert'
	main.lua:3: in function 'add'
	main.lua:6: in main chunk
	[C]: ?

error (message [, level]) 函数终止最后一次调用的受保护函数，并返回 message 作为错误消息。此函数 error 永远不会返回。通常，error 会在消息开头添加一些关于错误位置的信息。level 参数指定如何获取错误位置。使用 level 1（默认值），错误位置是在调用 error 函数的地方。level 2 将错误指向调用 error 函数的函数的调用位置；以此类推。传递 level 0 将避免在消息中添加错误位置信息。

pcall 和 xpcall

在 Lua 编程中，为了避免抛出这些错误并处理错误，我们需要使用 pcall 或 xpcall 函数。

pcall (f, arg1, ...) 函数以保护模式调用请求的函数。如果函数 f 中发生某些错误，它不会抛出错误。它只返回错误的状态。下面显示了一个使用 pcall 的简单示例。

main.lua

function myfunction ()
   n = n/nil
end

if pcall(myfunction) then
   print("Success")
else
	print("Failure")
end

输出

运行上述程序时，我们将得到以下输出。

Failure

xpcall (f, err) 函数调用请求的函数并设置错误处理程序。f 内部的任何错误都不会传播；相反，xpcall 会捕获错误，使用原始错误对象调用 err 函数，并返回状态代码。

下面显示了一个 xpcall 的简单示例。

main.lua

function myfunction ()
   n = n/nil
end

function myerrorhandler( err )
   print( "ERROR:", err )
end

status = xpcall( myfunction, myerrorhandler )
print( status)

输出

运行上述程序时，我们将得到以下输出。

ERROR:	main.lua:2: attempt to perform arithmetic on global 'n' (a nil value)
false

作为程序员，最重要的是确保你在编写的程序中处理好错误。使用错误处理可以确保处理超出边界条件的意外情况，而不会影响程序的用户。