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09 - 异常处理

Viper 支持 Python 风格的 try/except/finally 异常处理，编译为基于 jmp_buf 和错误码的 C 级别异常处理机制。

异常处理机制

Viper 的异常处理不使用 C++ 风格的零开销异常，而是通过函数参数传递错误码和错误消息实现。编译器自动为可能抛出异常的函数添加 __eh_msg_out__ 和 __eh_code_out__ 参数。

try / except

try:
    result = risky_operation()
except ValueError:
    serial.puts("ValueError occurred\n")
except OSError:
    serial.puts("OSError occurred\n")
except Exception:
    serial.puts("Unknown error\n")

内置异常类型

Viper 预定义了以下异常类型及其错误码：

异常类型	错误码
ValueError	1
TypeError	2
RuntimeError	3
ZeroDivisionError	4
IndexError	5
KeyError	6
IOError	7
OSError	8
AssertionError	9
Exception	99

自定义异常

class DiskFullError(Exception):
    pass

class ReadOnlyError(DiskFullError):
    pass

自定义异常会自动分配递增的错误码（从 100 开始），并支持继承匹配。

多异常捕获

try:
    result = operation()
except (ValueError, TypeError):
    serial.puts("Value or Type error\n")

获取异常信息

try:
    result = operation()
except Exception as e:
    serial.puts("Error occurred\n")

try / finally

try:
    result = operation()
finally:
    cleanup()

finally 块无论是否发生异常都会执行。

try / except / finally

try:
    result = operation()
except ValueError:
    handle_value_error()
finally:
    cleanup()

raise 语句

抛出异常

raise ValueError("invalid value")

抛出自定义异常

raise MyCustomError("something went wrong")

重新抛出异常

raise

StopIteration

StopIteration 有特殊处理，用于迭代器协议：

raise StopIteration

异常处理的编译实现

函数签名变换

可能抛出异常的函数会自动添加错误输出参数：

def risky_operation() -> t.CInt:
    if error:
        raise ValueError("bad value")
    return 0

编译后等价于：

int risky_operation(char** __eh_msg_out__, int* __eh_code_out__) {
    if (error) {
        *__eh_code_out__ = 1;  // ValueError code
        *__eh_msg_out__ = "bad value";
        return 0;
    }
    return 0;
}

调用点变换

try:
    result = risky_operation()
except ValueError:
    handle_error()

编译后等价于：

char* __eh_msg = NULL;
int __eh_code = 0;
int result = risky_operation(&__eh_msg, &__eh_code);
if (__eh_msg != NULL) {
    if (__eh_code == 1) {  // ValueError
        handle_error();
    }
}

异常继承匹配

异常匹配支持继承体系。捕获父类异常时，子类异常也会被匹配：

class FileSystemError(Exception):
    pass

class FileNotFoundError(FileSystemError):
    pass

class PermissionError(FileSystemError):
    pass

try:
    operation()
except FileSystemError:
    # 也会捕获 FileNotFoundError 和 PermissionError
    handle_fs_error()