Haskell Tutorial（23）Exception 的 catch 與 handle << 前情

Haskell 中有非常多種處理錯誤的方式，像是 8 ways to report errors in Haskell 就提出了八種方式，有些還涉及到目前我還沒談到的 Monad，無論如何，這邊先從簡單的開始。

error 與 ioError

自行拋出 Exception 最簡單的方式是使用 error 函式，它的型態是 [Char] -> a，接受一個字串並拋出 SomeException，例如〈Haskell Tutorial（18）認識 Data.List 模組〉中就使用過 error 來自訂 init 與 last 函式：

init' :: [a] -> [a]
init' [] = error "empty list"
init' (x:[]) = []
init' (x:xs) = x : init' xs

last' :: [a] -> a
last' [] = error "empty list"
last' (x:[]) = x
last' (_:xs) = last' xs

另一個方式是使用 ioError 函式，它的型態是 IOError -> IO a，因此，使用了這個函式的地方必然就不是純綷、無副作用的函式，例如：

init' :: [a] -> IO [a]
init' [] = ioError $ userError "empty list"
init' (x:[]) = return []
init' (x:xs) = do lt <- init' xs
                  return (x : lt)

IOError 實際上是 IOException 的別名，由於沒有導出 IOException 的建構式，若要建立實例，可以使用 userError 函式，它的型態是 String -> IOError，也就是接受一個字串，傳回 IOError（而不是拋出）。

throw 與 throwIO

如果你取得了一個 Exception，可以使用 throw 函式將之拋出，它的型態是 Exception e => e -> a，因此，你可以在純綷的函式中使用 throw 來拋出例外，例如：

import Control.Exception

init' :: [a] -> [a]
init' [] = throw $ userError "empty list"
init' (x:[]) = []
init' (x:xs) = x : init' xs

throw 的兄弟之一是 throwIO，型態是 Exception e => e -> IO a，因此跟 ioError 一樣，使用了這個函式的地方必然就不是純綷、無副作用的函式，不同的是， ioError 只接受 IOError，而 throwIO 可接受任何 Exception。例如：

import Control.Exception

init' :: [a] -> IO [a]
init' [] = throwIO $ SomeException $ userError "empty list"
init' (x:[]) = return []
init' (x:xs) = do lt <- init' xs
                  return (x : lt)

自訂 Exception

你可以自訂 Exception 型態，Exception 實際上是個 Typeclass，宣告為 class (Typeable e, Show e) => Exception e，具有 toException :: e -> SomeException 與 fromException :: SomeException -> Maybe e 兩個行為，可用來自訂 Exception 階層，已經有預設實作，如果想知道如何自訂 Exception 階層，可參考 The Exception type。

因為 Exception 宣告時，限定型態必須為 Typeable 與 Show 的實例，因此，自訂 Exception 時，型態也必須衍生自 Typeable 與 Show。例如以下是個自訂 Exception 的實例：

import Data.Typeable
import Control.Exception

data ListException = EmptyListException String deriving (Show, Typeable)

instance Exception ListException

init' :: [a] ->  [a]
init' [] = throw $ EmptyListException "an empty list has no init"
init' (x:[]) = []
init' (x:xs) = x : init' xs

現在，你可以看到自訂的 Exception 了：

有了這幾篇介紹 Exception 的基礎，如果想要瞭解更多 Exception 的處理，建議參考 Haskell 官方的 Control.Exception。

後續 >> Haskell Tutorial（25）可被映射盒中物的 Functor