什么是IndexOutOfRangeException / ArgumentOutOfRangeException以及如何解决？

Question

我有一些代码，当它执行时，它会抛出一个IndexOutOfRangeException，说，

指数数组的边界之外。

这是什么意思，我能做些什么呢？

根据使用的类别，它也可以是ArgumentOutOfRangeException

mscorlib.dll中出现“System.ArgumentOutOfRangeException”类型的异常但未在用户代码中处理附加信息：索引超出范围。必须是非负数且小于集合的大小。

Answer 1

它是什么？

此异常意味着您尝试使用无效索引按索引访问集合项。当索引低于集合的下限或大于或等于其包含的元素数时，索引无效。

当它被抛出

给定一个数组声明为：

byte[] array = new byte[4];

您可以从0到3访问此数组，超出此范围的值将导致抛出IndexOutOfRangeException。在创建和访问数组时请记住这一点。

数组长度 在C＃中，通常，数组是基于0的。这意味着第一个元素的索引为0，最后一个元素的索引为Length - 1（其中Length是数组中的项目总数），因此该代码不起作用：

array[array.Length] = 0;

此外请注意，如果你有一个多维数组，那么你不能使用Array.Length这两个维度，你必须使用Array.GetLength()：

int[,] data = new int[10, 5];
for (int i=0; i < data.GetLength(0); ++i) {
    for (int j=0; j < data.GetLength(1); ++j) {
        data[i, j] = 1;
    }
}

上限不包含在内 在下面的示例中，我们创建了一个Color的原始二维数组。每个项目代表一个像素，索引从q​​azxswpoi到(0, 0)。

(imageWidth - 1, imageHeight - 1)

此代码将失败，因为数组是从0开始的，而图像中的最后一个（右下角）像素是

Color[,] pixels = new Color[imageWidth, imageHeight];
for (int x = 0; x <= imageWidth; ++x) {
    for (int y = 0; y <= imageHeight; ++y) {
        pixels[x, y] = backgroundColor;
    }
}

：

pixels[imageWidth - 1, imageHeight - 1]

在另一种情况下，您可能会获得此代码的pixels[imageWidth, imageHeight] = Color.Black; （例如，如果您在ArgumentOutOfRangeException类上使用GetPixel方法）。

数组不会增长 阵列很快。与其他所有系列相比，线性搜索速度非常快。这是因为项目在内存中是连续的，因此可以计算内存地址（并且增量只是一个补充）。无需遵循节点列表，简单的数学！您支付此限制：如果您需要更多元素来重新分配该数组，则它们无法增长（如果必须将旧项目复制到新块，这可能会很大）。您使用Bitmap调整它们的大小，此示例向现有数组添加一个新条目：

Array.Resize<T>()

不要忘记有效的指数是从Array.Resize(ref array, array.Length + 1); 到0。如果您只是尝试在Length - 1指定一个项目，那么您将获得Length（如果您认为它们可能会增加其语法类似于其他集合的IndexOutOfRangeException方法，则此行为可能会让您感到困惑）。

具有自定义下界的特殊阵列 数组中的第一项始终为索引0.这并非总是如此，因为您可以创建具有自定义下限的数组：

Insert

在该示例中，数组索引从1到4有效。当然，上限不能改变。

错误的论点 如果使用未经验证的参数（来自用户输入或来自函数用户）访问数组，则可能会收到此错误：

var array = Array.CreateInstance(typeof(byte), new int[] { 4 }, new int[] { 1 });

出乎意料的结果 此异常也可能由于另一个原因而被抛出：按照惯例，如果他们没有找到任何东西，许多搜索函数将返回-1（在.NET 2.0中引入了nullables，无论如何它也是多年来使用的众所周知的约定） 。让我们假设你有一个与字符串相当的对象数组。您可能会想要编写此代码：

private static string[] RomanNumbers =
    new string[] { "I", "II", "III", "IV", "V" };

public static string Romanize(int number)
{
    return RomanNumbers[number];
}

如果

// Items comparable with a string
Console.WriteLine("First item equals to 'Debug' is '{0}'.",
    myArray[Array.IndexOf(myArray, "Debug")]);

// Arbitrary objects
Console.WriteLine("First item equals to 'Debug' is '{0}'.",
    myArray[Array.FindIndex(myArray, x => x.Type == "Debug")]);

中没有项目满足搜索条件，这将失败，因为myArray将返回-1然后数组访问将抛出。

下一个示例是一个简单的例子，用于计算给定数字集的出现次数（知道最大数量并返回一个数组，其中索引0处的项表示数字0，索引1处的项表示数字1，依此类推）：

Array.IndexOf()

当然这是一个相当糟糕的实现，但我想要表明的是，它会因

static int[] CountOccurences(int maximum, IEnumerable<int> numbers) {
    int[] result = new int[maximum + 1]; // Includes 0

    foreach (int number in numbers)
        ++result[number];

    return result;
}

以上的负数和数字而失败。

它如何适用于maximum？

与数组相同的情况 - 有效索引的范围 - 0（List<T>的索引始终以0开头）到List - 访问此范围之外的元素将导致异常。

请注意，list.Count会针对数组使用List<T>的相同情况抛出ArgumentOutOfRangeException。

与数组不同，IndexOutOfRangeException开始为空 - 因此尝试访问刚创建的列表的项目会导致此异常。

List<T>

常见的情况是使用索引填充列表（类似于var list = new List<int>(); ）将导致异常：

Dictionary<int, T>

IDataReader和Columns 想象一下，您正尝试使用以下代码从数据库中读取数据：

list[0] = 42; // exception
list.Add(42); // correct

using (var connection = CreateConnection()) {
    using (var command = connection.CreateCommand()) {
        command.CommandText = "SELECT MyColumn1, MyColumn2 FROM MyTable";

        using (var reader = command.ExecuteReader()) {
            while (reader.Read()) {
                ProcessData(reader.GetString(2)); // Throws!
            }
        }
    }
}

会抛出GetString()，因为你的数据集只有两列但是你试图从第三列获得一个值（索引总是从0开始）。

请注意，此行为与大多数IndexOutOfRangeException实现（IDataReader，SqlDataReader等）共享。

如果使用带有列名并传递无效列名的索引器运算符的IDataReader重载，也可以获得相同的异常。 例如，假设您已检索到名为Column1的列，但随后尝试使用该字段检索该字段的值

OleDbDataReader

发生这种情况是因为实现了索引器运算符，试图检索不存在的Colum1字段的索引。当其内部帮助程序代码返回-1作为“Colum1”的索引时，GetOrdinal方法将抛出此异常。

其他 抛出此异常时还有另一个（记录的）情况：如果在 var data = dr["Colum1"]; // Missing the n in Column1. 中，提供给DataView属性的数据列名无效。

如何避免

在这个例子中，让我假设，为简单起见，数组总是单维的和基于0的。如果你想严格（或者你正在开发一个库）你可能需要用DataViewSort替换0和GetLowerBound(0) .Length（当然如果你有GetUpperBound(0)y类型的参数，它不适用于System.Arra）。请注意，在这种情况下，上限是包含，然后此代码：

T[]

应该像这样重写：

for (int i=0; i < array.Length; ++i) { }

请注意，这是不允许的（它会抛出for (int i=array.GetLowerBound(0); i <= array.GetUpperBound(0); ++i) { } ），这就是为什么如果你的参数是InvalidCastException你对自定义下界数组是安全的：

T[]

验证参数 如果索引来自参数，则应始终验证它们（抛出适当的

void foo<T>(T[] array) { }

void test() {
    // This will throw InvalidCastException, cannot convert Int32[] to Int32[*]
    foo((int)Array.CreateInstance(typeof(int), new int[] { 1 }, new int[] { 1 }));
}

或ArgumentException）。在下一个示例中，错误的参数可能会导致ArgumentOutOfRangeException，此函数的用户可能会期望这样，因为他们传递的是数组，但并不总是那么明显。我建议总是验证公共函数的参数：

IndexOutOfRangeException

如果函数是私有的，你可以简单地用

static void SetRange<T>(T[] array, int from, int length, Func<i, T> function)
{
    if (from < 0 || from>= array.Length)
        throw new ArgumentOutOfRangeException("from");

    if (length < 0)
        throw new ArgumentOutOfRangeException("length");

    if (from + length > array.Length)
        throw new ArgumentException("...");

    for (int i=from; i < from + length; ++i)
        array[i] = function(i);
}

替换if逻辑：

Debug.Assert()

检查对象状态 数组索引可能不直接来自参数。它可能是对象状态的一部分。一般来说，验证对象状态（通过自身和函数参数，如果需要）总是一个很好的做法。您可以使用Debug.Assert(from >= 0 && from < array.Length); ，抛出一个正确的异常（更具描述性的问题）或在此示例中处理：

Debug.Assert()

验证返回值 在前面的一个例子中，我们直接使用

class Table {
    public int SelectedIndex { get; set; }
    public Row[] Rows { get; set; }

    public Row SelectedRow {
        get {
            if (Rows == null)
                throw new InvalidOperationException("...");

            // No or wrong selection, here we just return null for
            // this case (it may be the reason we use this property
            // instead of direct access)
            if (SelectedIndex < 0 || SelectedIndex >= Rows.Length)
                return null;

            return Rows[SelectedIndex];
        }
}

返回值。如果我们知道它可能会失败，那么处理这种情况会更好：

Array.IndexOf()

如何调试

在我看来，关于这个错误的大多数问题都可以简单地避免。花在编写正确问题上的时间（使用一个小的工作示例和一个小的解释）可能比您需要调试代码的时间要多得多。首先阅读Eric Lippert关于

int index = myArray[Array.IndexOf(myArray, "Debug");
if (index != -1) { } else { }

的博客文章，我不会在这里重复他的话，但绝对必须阅读。

你有源代码，你有带栈跟踪的异常消息。去那里，选择正确的行号，你会看到：

debugging of small programs

你找到了错误，检查array[index] = newValue; 如何增加。这样对吗？检查数组是如何分配的，与index如何增加一致？根据你的指定是否正确？如果您对所有这些问题的回答是肯定的，那么您将在StackOverflow上找到很好的帮助，但请首先自行检查。你会节省自己的时间！

一个好的起点是始终使用断言并验证输入。您甚至可能希望使用代码合同。当出现问题并且您无法弄清楚快速查看代码时会发生什么，那么您必须求助于一位老朋友：调试器。只需在Visual Studio（或您最喜欢的IDE）中的调试中运行您的应用程序，您就会看到确切的哪一行抛出此异常，涉及哪个数组以及您尝试使用哪个索引。真的，99％的时间你会在几分钟内自己解决它。

如果这在生产中发生，那么你最好在有罪的代码中添加断言，可能我们不会在你的代码中看到你自己看不到的东西（但你总是可以下注）。

这个故事的VB.NET方面

我们在C＃中所说的一切对于VB.NET都有效，但语法差别很明显，但是当你处理VB.NET数组时，有一点需要考虑。

在VB.NET中，声明数组设置数组的最大有效索引值。它不是我们想要存储在数组中的元素的数量。

index

因此，这个循环将使用5个整数填充数组，而不会导致任何IndexOutOfRangeException

' declares an array with space for 5 integer 
' 4 is the maximum valid index starting from 0 to 4
Dim myArray(4) as Integer

VB.NET规则

此异常意味着您尝试使用无效索引按索引访问集合项。当索引低于集合的下限或大于时，索引无效 等于它包含的元素数量。 数组声明中定义的最大允许索引

Answer 2

关于Index out of bound of exception的简单解释是：

试想一下火车的舱室是D1，D2，D3。一名乘客来到火车，他有D4的机票。现在会发生什么。乘客想进入一个不存在的隔间，所以很明显会出现问题。

相同的场景：每当我们尝试访问数组列表等时，我们只能访问数组中的现有索引。

For i As Integer = 0 To 4
    myArray(i) = i
Next

和array[0]已经存在。如果我们尝试访问array[1]，它实际上并不存在，那么将出现索引超出范围的异常。

Answer 3

为了便于理解问题，想象一下我们编写了这段代码：

array[3]

结果将是：

static void Main(string[] args)
{
    string[] test = new string[3];
    test[0]= "hello1";
    test[1]= "hello2";
    test[2]= "hello3";

    for (int i = 0; i <= 3; i++)
    {
        Console.WriteLine(test[i].ToString());
    }
}

数组的大小为3（索引0,1和2），但for循环循环4次（0,1,2和3）。 因此，当它尝试使用（3）访问边界外时，它会抛出异常。

Answer 4

从很长的完全接受的答案的一方面来看，与许多其他异常类型相比，

hello1
hello2
hello3

Unhandled Exception: System.IndexOutOfRangeException: Index was outside the bounds of the array.

有一个重点，那就是：

通常存在复杂的程序状态，可能很难控制代码中的特定点，例如DB连接断开，因此无法检索输入的数据等......这种问题通常会导致某种类型的异常必须冒泡到更高的水平，因为它发生的地方在那时无法处理它。

IndexOutOfRangeException通常是不同的，因为在大多数情况下，在提出异常时检查它是非常简单的。通常这种异常会被某些代码抛出，这些代码可以很容易地在它发生的地方处理问题 - 只需检查数组的实际长度即可。您不希望通过更高级处理此异常来“修复”此问题 - 而是确保它不会在第一个实例中抛出 - 在大多数情况下通过检查数组长度很容易。

另一种说法是，由于真正缺乏对输入或程序状态的控制，可能会出现其他异常但是IndexOutOfRangeException往往只是导频（程序员）错误。