【Swift 错误处理全解析】——从 throw 到 typed throws，一篇就够

为什么"错误处理"不能被忽略

可选值（Optional）只能表达"有没有值"，却无法说明"为什么没值"。
网络、磁盘、用户输入等真实世界操作，失败原因往往有多种：文件不存在、权限不足、格式错误、余额不足......
如果调用方不知道具体原因，就只能"一刀切"地崩溃或返回 nil，用户体验和可维护性都大打折扣。

Swift 把"错误"抽象成一套类型系统级机制：

任何类型只要遵守 Error 协议，就可以被抛出、传播、捕获。
编译器强制你处理或继续传播，不会出现"忘记检查错误"的漏洞。

Error 协议与枚举------给错误"建模"

Swift 的 Error 是一个空协议，作用类似"标记"。

最常用做法是枚举 + 关联值，把"错误场景"列清楚：

swift 复制代码

// 自动贩卖机可能发生的三种错误
enum VendingMachineError: Error {
    case invalidSelection            // 选品不存在
    case insufficientFunds(coinsNeeded: Int) // 钱不够，还差多少
    case outOfStock                  // 售罄
}

抛出错误：throw

throw 会立即结束当前执行流，把错误"往上扔"。

swift 复制代码

throw VendingMachineError.insufficientFunds(coinsNeeded: 5)

传播错误：throws / rethrows

在函数声明后写 throws，表示"这个函数可能抛出任何 Error"。
如果参数里含有 throwing 闭包，可用 rethrows 表明"我只传递闭包的错误，自己不会主动抛"。

swift 复制代码

// 返回 String，但可能抛出错误
func canThrowErrors() throws -> String { throw VendingMachineError.outOfStock }

// 不会抛
func cannotThrowErrors() -> String {""}

捕获与处理：4 种策略

do-catch（最常用）
- 可以精确匹配到具体 case，也可以用通配符。
- 没有匹配时，错误继续向外传播。

swift 复制代码

var vm = VendingMachine()
vm.coinsDeposited = 8

do {
    try buyFavoriteSnack(person: "Alice", vendingMachine: vm)
    print("购买成功！咔嚓咔嚓~")
} catch VendingMachineError.insufficientFunds(let need) {
    print("余额不足，还需投入 \(need) 枚硬币")
} catch {
    // 兜住所有剩余错误
    print("其他意外错误：\(error)")
}

try? ------ 把错误变成可选值
- 只要抛错，结果就是 nil，适合"失败就拉倒"的场景。

swift 复制代码

let data = try? loadDataFromDisk()   // 失败返回 nil，不care原因

try! ------ 禁用错误传播（相当于断言）
- 仅当你 100% 确定不会抛时才用，否则运行期崩溃。

swift 复制代码

let img = try! loadImage(atPath: "App.bundle/avatar.png")

继续向上抛
- 调用方也是 throws 函数，直接写 try 即可，错误自动上浮。

带类型的 throws（Swift 5.x 起）

以前只能写 throws，意味着"任何 Error"；现在可以写 throws(具体类型)，让编译器帮你检查：

只能抛声明的类型，抛其他类型直接编译失败。
内存分配更可预测，适合嵌入式或超高性能场景。
库作者可以把"内部错误"隐藏起来，避免暴露实现细节。

swift 复制代码

enum StatisticsError: Error {
    case noRatings
    case invalidRating(Int)
}

// 明确只抛 StatisticsError
func summarize(_ ratings: [Int]) throws(StatisticsError) {
    guard !ratings.isEmpty else { throw .noRatings }

    var counts = [1:0, 2:0, 3:0]
    for r in ratings {
        guard (1...3).contains(r) else { throw .invalidRating(r) }
        counts[r, default: 0] += 1
    }
    print("星数分布：*=\(counts[1]!) **=\(counts[2]!) ***=\(counts[3]!)")
}

调用侧：

swift 复制代码

do {
    try summarize([])               // 会抛 .noRatings
} catch {
    // 编译器知道 error 就是 StatisticsError，可穷举 switch
    switch error {
    case .noRatings: print("没有任何评分")
    case .invalidRating(let r): print("非法评分值：\(r)")
    }
}

清理资源：defer

无论作用域是正常 return 还是抛错，defer 都会"倒序"执行，常用来关闭文件、释放锁、回滚事务。

swift 复制代码

func processFile(path: String) throws {
    guard exists(path) else { throw CocoaError.fileNoSuchFile }
    let fd = open(path)              // 获取文件描述符
    defer { close(fd) }              // 保证最后一定关闭

    while let line = try fd.readline() {
        /* 处理行，可能抛出错误 */
    }
}   // 离开作用域时，defer 自动执行

实战：一个"网络镜像下载器"错误链

需求：

根据 URL 下载镜像；
可能失败：网络超时 / HTTP 非 200 / 本地无法写入；
调用方只想知道"成功文件路径"或"具体失败原因"。

swift 复制代码

enum DownloaderError: Error {
    case timeout
    case httpStatus(Int)
    case ioError(Error)
}

func downloadImage(url: String, to localPath: String) throws(DownloaderError) {
    // 伪代码：网络请求
    guard let data = try? Network.syncGet(url, timeout: 10) else {
        throw .timeout
    }
    guard data.response.status == 200 else {
        throw .httpStatus(data.response.status)
    }
    do {
        try data.body.write(to: localPath)
    } catch {
        throw .ioError(error)   // 把底层 IO 错误包装一层
    }
}

// 调用者
do {
    let path = try downloadImage(url: "https://example.com/a.jpg",
                                 to: "/tmp/a.jpg")
    print("下载完成，文件在：\(path)")
} catch DownloaderError.timeout {
    print("下载超时，请检查网络")
} catch DownloaderError.httpStatus(let code) {
    print("服务器异常，状态码：\(code)")
} catch {
    // 剩余唯一可能是 .ioError
    print("磁盘写入失败：\(error)")
}

总结与建议

优先用"枚举 + 关联值"给错误建模，调用者易读、易穷举。
对外 API 先写普通 throws，等接口稳定、错误范围确定后再考虑 throws(具体类型)，避免早期过度承诺。
不要把"用户可恢复错误"与"程序逻辑错误"混为一谈：
- 可恢复 → Error
- 逻辑错误 → assert / precondition / fatalError
写库时，把"内部实现错误"用 throws(MyInternalError) 隐藏，对外统一转译成公共 Error，可降低耦合。
defer 不要滥用，能早释放就早释放；写多个 defer 时注意"倒序"执行顺序。