Python的异常处理

1. Syntax Errors （语法错误）

语法错误，也称为解析错误，可能是您在学习 Python 时遇到的最常见的抱怨：

>>> while True print('Hello world')
  File "<stdin>", line 1
    while True print('Hello world')
                   ^
SyntaxError: invalid syntax

解析器重复有问题的行并显示一个小“箭头”，指向检测到错误的行中最早的点。错误是由箭头前面的标记引起的（或至少在箭头处检测到）：在示例中，在函数处检测到错误，因为在它之前缺少print()冒号 ( )。':' 打印文件名和行号，以便您知道在输入来自脚本的情况下在哪里查看。

2. Exceptions

即使语句或表达式在语法上是正确的，当尝试执行它时也可能会导致错误。在执行过程中检测到的错误称为异常并且不是无条件致命的：您很快就会学习如何在 Python 程序中处理它们。然而，大多数异常不是由程序处理的，并且会导致如下所示的错误消息：

>>> 10 * (1/0)
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
ZeroDivisionError: division by zero
>>> 4 + spam*3
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
NameError: name 'spam' is not defined
>>> '2' + 2
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
TypeError: can only concatenate str (not "int") to str

错误消息的最后一行表明发生了什么。异常有不同的类型，类型作为消息的一部分打印：示例中的类型是ZeroDivisionError,NameError和TypeError. 打印为异常类型的字符串是发生的内置异常的名称。这对于所有内置异常都是正确的，但对于用户定义的异常不必是正确的（尽管它是一个有用的约定）。标准异常名称是内置标识符（不是保留关键字）。

该行的其余部分根据异常类型及其原因提供详细信息。

错误消息的前面部分以堆栈回溯的形式显示了发生异常的上下文。一般来说，它包含一个堆栈回溯，列出源代码行；但是，它不会显示从标准输入读取的行。

内置异常列出了内置异常及其含义。

3. 处理异常

可以编写处理选定异常的程序。看下面的例子，它要求用户输入，直到输入一个有效的整数，但允许用户中断程序（使用或操作系统支持的任何东西）；请注意，通过引发异常来表示用户生成的中断。Control-CKeyboardInterrupt

>>> while True:
...     try:
...         x = int(input("Please enter a number: "))
...         break
...     except ValueError:
...         print("Oops!  That was no valid number.  Try again...")
...

该try语句的工作方式如下。

首先，执行try 子句（thetry和 except关键字之间的语句）。

如果没有发生异常，则跳过 except 子句try并完成语句的执行。

如果在执行子句期间发生异常try，则跳过子句的其余部分。except然后，如果它的类型与以关键字命名的异常匹配 ，则执行except 子句，然后在 try/except 块之后继续执行。

如果发生与except 子句中指定的异常不匹配的异常，则将其传递给外部try语句；如果没有找到处理程序，则它是一个未处理的异常，并且执行停止并显示如上所示的消息。

一条try语句可能有多个except 子句，用于指定不同异常的处理程序。最多执行一个处理程序。处理程序仅处理发生在相应try 子句中的异常，而不处理同一try语句的其他处理程序中发生的异常。except 子句可以将 多个异常命名为带括号的元组，例如：

... except (RuntimeError, TypeError, NameError):
...     pass

except如果子句中的类是同一个类或其基类，则子句中的类与异常兼容（但反之则不然——列出派生类的 except子句与基类不兼容）。例如，以下代码将按该顺序打印 B、C、D：

class B(Exception):
    pass
 
class C(B):
    pass
 
class D(C):
    pass
 
for cls in [B, C, D]:
    try:
        raise cls()
    except D:
        print("D")
    except C:
        print("C")
    except B:
        print("B")

请注意，如果将except 子句反转（使用first），它将打印 B, B, B — 第一个匹配的except 子句被触发。except B

所有异常都继承自BaseException，因此可以用作通配符。使用时要格外小心，因为用这种方式很容易掩盖真正的编程错误！它还可以用于打印错误消息，然后重新引发异常（允许调用者也处理异常）：

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 BaseException as err:
    print(f"Unexpected {err=}, {type(err)=}")
    raise

或者，最后一个 except 子句可以省略异常名称，但是必须从 检索异常值sys.exc_info()[1]。

try...except语句有一个可选的else子句，当它出现时，它必须跟在所有except 子句之后。如果try 子句不引发异常，则它对于必须执行的代码很有用。例如：

for arg in sys.argv[1:]:
    try:
        f = open(arg, 'r')
    except OSError:
        print('cannot open', arg)
    else:
        print(arg, 'has', len(f.readlines()), 'lines')
        f.close()

使用该else子句比在该子句中添加额外的代码要好，try因为它可以避免意外捕获不是由受try... except语句保护的代码引发的异常。

当异常发生时，它可能有一个关联的值，也称为异常的参数。参数的存在和类型取决于异常类型。

except 子句可以在异常名称之后指定一个变量。该变量绑定到一个异常实例，其参数存储在 instance.args. 为方便起见，定义了异常实例， __str__()因此可以直接打印参数而无需引用.args. 也可以在引发异常之前先实例化异常，然后根据需要向其添加任何属性。

>>> try:
...     raise Exception('spam', 'eggs')
... except Exception as inst:
...     print(type(inst))    # the exception instance
...     print(inst.args)     # arguments stored in .args
...     print(inst)          # __str__ allows args to be printed directly,
...                          # but may be overridden in exception subclasses
...     x, y = inst.args     # unpack args
...     print('x =', x)
...     print('y =', y)
...
<class 'Exception'>
('spam', 'eggs')
('spam', 'eggs')
x = spam
y = eggs

如果异常有参数，它们将作为未处理异常的消息的最后一部分（“详细信息”）打印。

异常处理程序不仅处理在 try 子句中立即发生的异常，而且如果它们发生在 try子句中调用（甚至间接）的函数内部。例如：

>>> def this_fails():
...     x = 1/0
...
>>> try:
...     this_fails()
... except ZeroDivisionError as err:
...     print('Handling run-time error:', err)
...
Handling run-time error: division by zero

更多异常的处理请参照 官方异常处理文档