2024年6月16日 Python - 异常
错误和异常
Python 有两种错误很容易辨认:语法错误和异常。
Python assert(断言)用于判断一个表达式,在表达式条件为 false 的时候触发异常。
语法错误
Python 的语法错误或者称之为解析错
异常
即便 Python 程序的语法是正确的,在运行它的时候,也有可能发生错误。运行期检测到的错误被称为异常。
大多数的异常都不会被程序处理
10 * (1 / 0) # 0 不能作为除数,触发异常
# ZeroDivisionError: division by zero
4 + spam * 3 # spam 未定义,触发异常
# NameError: name 'spam' is not defined
'2' + 2 # int 不能与 str 相加,触发异常
# TypeError: can only concatenate str (not "int") to str
异常以不同的类型出现,这些类型都作为信息的一部分打印出来: 例子中的类型有 ZeroDivisionError
,NameError
和 TypeError
错误信息的前面部分显示了异常发生的上下文,并以调用栈的形式显示具体信息。
异常处理
try/except
异常捕捉可以使用 try/except 语句
以下例子中,让用户输入一个合法的整数,但是允许用户中断这个程序(使用 Control-C 或者操作系统提供的方法)。用户中断的信息会引发一个 KeyboardInterrupt
异常。
while True:
try:
x = int(input("请输入一个数字: "))
break
except ValueError:
print("您输入的不是数字,请再次尝试输入!")
try 语句按照如下方式工作;
- 首先,执行 try 子句(在关键字 try 和关键字 except 之间的语句)。
- 如果没有异常发生,忽略 except 子句,try 子句执行后结束。
- 如果在执行 try 子句的过程中发生了异常,那么 try 子句余下的部分将被忽略。如果异常的类型和 except 之后的名称相符,那么对应的 except 子句将被执行。
- 如果一个异常没有与任何的 except 匹配,那么这个异常将会传递给上层的 try 中。
一个 try 语句可能包含多个 except 子句,分别来处理不同的特定的异常。最多只有一个分支会被执行。
处理程序将只针对对应的 try 子句中的异常进行处理,而不是其他的 try 的处理程序中的异常。
一个 except 子句可以同时处理多个异常,这些异常将被放在一个括号里成为一个元组
except (RuntimeError, TypeError, NameError):
pass
最后一个 except 子句可以忽略异常的名称,它将被当作通配符使用。你可以使用这种方法打印一个错误信息,然后再次把异常抛出。
import sys
try:
f = open('myfile.txt')
s = f.readline()
i = int(s.strip())
except OSError as err:
print("OS error: {0}".format(err))
except ValueError:
print("Could not convert data to an integer.")
except:
print("Unexpected error:", sys.exc_info()[0])
raise
try/except...else
try/except 语句还有一个可选的 else 子句,如果使用这个子句,那么必须放在所有的 except 子句之后。
else 子句将在 try 子句没有发生任何异常的时候执行。
以下实例在 try 语句中判断文件是否可以打开,如果打开文件时正常的没有发生异常则执行 else 部分的语句,读取文件内容:
for arg in sys.argv[1:]:
try:
f = open(arg, 'r')
except IOError:
print('cannot open', arg)
else:
print(arg, 'has', len(f.readlines()), 'lines')
f.close()
使用 else 子句比把所有的语句都放在 try 子句里面要好,这样可以避免一些意想不到,而 except 又无法捕获的异常。
异常处理并不仅仅处理那些直接发生在 try 子句中的异常,而且还能处理子句中调用的函数(甚至间接调用的函数)里抛出的异常。
>>> def this_fails():
x = 1/0
>>> try:
this_fails()
except ZeroDivisionError as err:
print('Handling run-time error:', err)
Handling run-time error: int division or modulo by zero
try-finally 语句
try-finally 语句无论是否发生异常都将执行最后的代码。
抛出异常 raise
Python 使用 raise 语句抛出一个指定的异常。
raise语法格式如下:
raise [Exception [, args [, traceback]]]
以下实例如果 x 大于 5 就触发异常:
x = 10
if x > 5:
raise Exception('x 不能大于 5。x 的值为: {}'.format(x))
raise 唯一的一个参数指定了要被抛出的异常。它必须是一个异常的实例或者是异常的类(也就是 Exception
的子类)。
如果你只想知道这是否抛出了一个异常,并不想去处理它,那么一个简单的 raise 语句就可以再次把它抛出。
try:
raise NameError('HiThere')
except NameError:
print('An exception flew by!')
raise
用户自定义异常
你可以通过创建一个新的异常类来拥有自己的异常。异常类继承自 Exception
类,可以直接继承,或者间接继承
class MyError(Exception):
def __init__(self, value):
self.value = value
def __str__(self):
return repr(self.value)
try:
raise MyError(2 * 2)
except MyError as e:
print('My exception occurred, value:', e.value)
raise MyError('oops!')
当创建一个模块有可能抛出多种不同的异常时,一种通常的做法是为这个包建立一个基础异常类,然后基于这个基础类为不同的错误情况创建不同的子类:
class Error(Exception):
"""Base class for exceptions in this module."""
pass
class InputError(Error):
"""Exception raised for errors in the input.
Attributes:
expression -- input expression in which the error occurred
message -- explanation of the error
"""
def __init__(self, expression, message):
self.expression = expression
self.message = message
class TransitionError(Error):
"""Raised when an operation attempts a state transition that's not
allowed.
Attributes:
previous -- state at beginning of transition
next -- attempted new state
message -- explanation of why the specific transition is not allowed
"""
def __init__(self, previous, next, message):
self.previous = previous
self.next = next
self.message = message
大多数的异常的名字都以 Error
结尾,就跟标准的异常命名一样。
定义清理行为
如果一个异常在 try 子句里(或者在 except 和 else 子句里)被抛出,而又没有任何的 except 把它截住,那么这个异常会在 finally 子句执行后被抛出。
预定义的清理行为
一些对象定义了标准的清理行为,无论系统是否成功的使用了它,一旦不需要它了,那么这个标准的清理行为就会执行。
关键词 with
语句就可以保证诸如文件之类的对象在使用完之后一定会正确的执行他的清理方法:
with open("myfile.txt") as f:
for line in f:
print(line, end="")
以上这段代码执行完毕后,就算在处理过程中出问题了,文件 f 总是会关闭。