17 Python异常处理（捕获异常、抛出异常、自定义异常）

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当我们编写代码时，可能会遇到各种各样的错误情况，比如除数为零、找不到文件、网络问题等等。为了优雅地处理这些问题，Python 提供了异常处理机制。

1 异常处理的基本结构

Python 中的异常处理主要依赖于 try 和 except 语句。基本的结构如下：

try:
    # 尝试执行的代码块
    some_code()
except SomeException as e:
    # 如果在 try 块中引发了指定类型的异常，则执行此代码块
    print(f"An error occurred: {e}")

2 异常处理的组成部分

1. try 块：这部分包含了你希望监控的可能引发异常的代码。

2. except 块：如果在 try 块中引发了异常，那么会跳转到 except 块中执行。

   • 可以指定特定类型的异常来捕获，也可以不指定类型来捕获所有异常。
   • 如果指定了异常类型，还可以获取异常对象来处理。

3. else 块（可选）：如果没有异常发生，则执行 else 块中的代码。

4. finally 块（可选）：无论是否发生异常都会执行 finally 块中的代码，通常用于释放资源，如关闭文件或清理操作。

2.1 示例

下面是一个简单的异常处理示例：

try:
    # 这里尝试打开一个不存在的文件，会抛出 FileNotFoundError
    with open("nonexistentfile.txt", "r") as file:
        content = file.read()
        print(content)
except FileNotFoundError as fnf_error:
    # 处理 FileNotFoundError 异常
    print(f"未找到文件: {fnf_error}")
else:
    # 如果没有异常发生，则打印文件内容
    print("文件被读取")
finally:
    # 无论是否有异常，都会执行这里
    print("无论是否出现异常，都会打印出来。")

3 多个 except 块

你可以有多个 except 块来分别处理不同类型的异常：

try:
    # 可能引发多种类型的异常
    x = 1 / 0  # ZeroDivisionError
    y = "hello" + 5  # TypeError
except ZeroDivisionError as zde:
    print(f"Cannot divide by zero: {zde}")
except TypeError as te:
    print(f"Type error occurred: {te}")

4 自定义异常

自定义异常通常是通过继承Python内置的异常类（如Exception或更具体的异常类）来实现的。抛出异常是用raise关键字实现的。

你还可以定义自己的异常类，然后在代码中抛出它们：

class CustomError(Exception):
    pass
class MyError(CustomError):
    pass

try:
    raise MyError("This is a custom error message.")
except MyError as e:
    print(f"捕获自定义MyError异常：{e}")
except CustomError as e:
    print(f"捕获自定义CustomError异常：{e}")

注意捕获异常的顺序是从上到下，当执行到第8行时，判断抛出的异常是否为MyError异常或其子类，若成立则执行第9行，后面的10、11行不再执行。

那如果把两个捕获异常的代码调换一下顺序呢？如下：

class CustomError(Exception):
    pass
class MyError(CustomError):
    pass

try:
    raise MyError("This is a custom error message.")
except CustomError as e:
    print(f"捕获自定义CustomError异常：{e}")
except MyError as e:
    print(f"捕获自定义MyError异常：{e}")

结果也是执行第9行，后面的10、11行不执行。虽然下面的MyError更精确，但代码执行到第8行时判断异常是CustomError或其子类成立，所以执行了第9行。

4.1 默认的异常消息

当raise异常不指定异常消息时，可以定义一个默认的消息

class MyError(Exception):
    def __init__(self, message="当抛出的消息为空时的默认消息"):
        super().__init__(message)
    pass

try:
    raise MyError()
except MyError as e:
    print(f"捕获自定义MyError异常：{e}")
    
try:
    raise MyError("报错啦啦啦啦")
except MyError as e:
    print(f"捕获自定义MyError异常：{e}")

打印

捕获自定义MyError异常：当抛出的消息为空时的默认消息
捕获自定义MyError异常：报错啦啦啦啦