Python进阶篇01-错误与异常处理

一、什么是错误与异常

错误

一般指程序编写有误，语法不规范而导致程序无法运行，这样的称为错误；

异常

程序无语法问题，可以正常运行，但在运行过程中出现的错误，例如：值转换错误（int('a')）、除数不能为0等，这样的问题称为异常；
当发生异常时，程序会抛出这个异常并且停止运行，因此为了更快定位问题、避免程序在不需要停止的地方停止允许，我们应该对异常进行恰当的捕获并且抛出，根据实际场景选择是停止运行还是继续往下走其余逻辑。

二、如何捕获并抛出异常

捕获异常的基本格式

在Python中，处理异常会使用try-except语句，这个语句还有两个可选的子句：else和finally，整体基本流程如下：

第一种最基础的格式，try-except：

try:
    statements
except [errortype]:
    statements
except [errortype]:
    statements

此为Python处理异常的最基本结构：try分支中的语句为可能会出现异常的代码块，except为捕获异常并进行处理的语句--可以有多个，但只会执行一个except分支。except后通常为要处理的预见可能会出现的异常类型，异常类型可以为一个或多个--为多个时使用元组 (RuntimeError, TypeError, NameError) ，最后一个except可以省略异常名称，将异常信息作为意外异常进行打印；
处理流程如下：

执行了try分支中的语句，若未触发异常，则将try分支中代码块执行完毕后，代码忽略except分支，继续往下执行。若触发了异常，则执行except分支；
触发了异常，执行except分支，通过触发的异常类型来与except后的异常类型来进行匹配，若成功匹配，则执行该except分支下的代码；

第二种，try-except-else，可选语句else

try:
    statements
except ......:
    statements
else:
    statements

else语句为可选语句，若写，则需要放在所有的except语句之后，可以理解为：若发生异常--找到相匹配的except分支并执行--相反、未发生异常，则执行else分支；
else分支用来执行未发生异常时需要继续执行的代码块，我们可以将认为有可能出现异常的代码块放在try分支中，将不太可能出现异常的代码块放在else分支下；

第三种，try-except-finally，可选语句finally：

try:
    statements
except ......:
    statements
finally:
    statements

finally语句为可选语句，意为最终，是try-except-[else]-[finally]结构中，最终的部分，是无论是否发生异常，都会执行的分支；
在try-except-[else]-[finally]结构中，各子句的顺序需要遵循此顺序；
如果在try子句中发生了异常（或者在 except 和 else 子句里），但没有被任何except语句捕获，那么这个异常会在执行完 finally 分支后抛出。

assert语句触发异常

assert断言语句后跟表达式，当表达式结果为True时，不做任何操作；当表达式结果为False时，触发 AssertionError 异常。

assert 1 == 2

raise语句抛出异常

raise语句后为一个可选参数；
当填写此参数时，此参数必须是一个异常类，也就是 Exception 的子类；

a = 3
b = 0
if b == 0:
    raise ZeroDivisionError('除数不能为0')
print(a / b)

raise语句后若不写参数，则直接抛出当前异常。

try:
    a = 3 / 0
except ZeroDivisionError:
    print('error!')
    raise
-----------
Traceback (most recent call last):
  File "/Users/lxc/Desktop/codeSpace/myCode/pyCode/all_study_practice/sth_temps.py", line 835, in <module>
    a = 3 / 0
ZeroDivisionError: division by zero
error!

raise语句是在可预见有异常发生的情况下，手动抛出某异常，而except语句是捕获异常并进行处理。若except捕获异常后却并没有进行抛出，则可以使用单独的、不添加参数的 raise语句抛出当前异常；若在except分支中使用 raise [ErrorType]再抛出异常，则会报错 During handling of the above exception, another exception occurred，并且会影响真正需要抛出的异常信息。若在raise抛出的异常中未添加有效的额外错误信息，则此种写法并没有多大意义。

try:
    a = 3 / 0
except ZeroDivisionError:
    print('error!')
    raise ZeroDivisionError('除数不能为0')
-----------
error!
Traceback (most recent call last):
  File "/Users/lxc/Desktop/codeSpace/myCode/pyCode/all_study_practice/sth_temps.py", line 835, in <module>
    a = 3 / 0
ZeroDivisionError: division by zero

During handling of the above exception, another exception occurred:

Traceback (most recent call last):
  File "/Users/lxc/Desktop/codeSpace/myCode/pyCode/all_study_practice/sth_temps.py", line 838, in <module>
    raise ZeroDivisionError('除数不能为0')
ZeroDivisionError: 除数不能为0

三、用户自定义异常

用户可以通过继承 Exception 类来自定义异常。

class MyError(Exception):
    pass

如果内置异常已经可以满足需要，建议使用内置异常。

四、常见的异常类型有哪些

内置异常的层次结构如下：

BaseException  ——所有异常的基类，最基础的异常类
 +-- SystemExit  ——解释器请求退出
 +-- KeyboardInterrupt  ——用户中断执行
 +-- GeneratorExit  ——生成器发生异常来通知退出
 +-- Exception  ——常规错误的基类
      +-- StopIteration  ——迭代器没有更多的值
      +-- StandardError  ——所有内建标准异常的基类
      |    +-- BufferError
      |    +-- ArithmeticError  ——所有数值计算错误的基类
      |    |    +-- FloatingPointError  ——浮点计算错误
      |    |    +-- OverflowError  ——数值运算超出最大限制
      |    |    +-- ZeroDivisionError  ——除（或取模）0
      |    +-- AssertionError  ——断言失败
      |    +-- AttributeError  ——对象没有这个属性
      |    +-- EnvironmentError  ——操作系统错误的基类
      |    |    +-- IOError  ——输入/输出操作失败
      |    |    +-- OSError  ——操作系统错误
      |    |         +-- WindowsError (Windows)  ——系统调用失败
      |    |         +-- VMSError (VMS)
      |    +-- EOFError
      |    +-- ImportError  ——导入模块/对象失败
      |    +-- LookupError  ——无效数据查询的基类
      |    |    +-- IndexError  ——序列中没有此索引
      |    |    +-- KeyError  ——映射中没有这个键
      |    +-- MemoryError  ——内存溢出错误
      |    +-- NameError  ——未声明/初始化对象
      |    |    +-- UnboundLocalError
      |    +-- ReferenceError
      |    +-- RuntimeError  ——一般的运行时错误
      |    |    +-- NotImplementedError
      |    +-- SyntaxError  ——Python语法错误
      |    |    +-- IndentationError  ——缩进错误
      |    |         +-- TabError  ——Tab 和空格混用
      |    +-- SystemError
      |    +-- TypeError  ——对类型无效的操作
      |    +-- ValueError  ——传入无效的参数
      |         +-- UnicodeError  ——Unicode相关的错误
      |              +-- UnicodeDecodeError  ——Unicode解码时的错误
      |              +-- UnicodeEncodeError  ——Unicode编码时的错误
      |              +-- UnicodeTranslateError  ——Unicode转换时的错误
      +-- Warning  ——警告的基类
           +-- DeprecationWarning
           +-- PendingDeprecationWarning
           +-- RuntimeWarning
           +-- SyntaxWarning
           +-- UserWarning
           +-- FutureWarning
       +-- ImportWarning
       +-- UnicodeWarning
       +-- BytesWarning

从层级结构上来看，BaseException是所有异常的基类，Exception继承自BaseException；BaseException除了包含Exception外还包含另外三个异常，而这另外三个异常属于更高级别的异常，合理的做法是交给Python解释器进行处理。因此我们在要捕获通用的异常时，最好的做法是使用Exception来进行匹配。

posted @ 2022-08-09 17:06 hook_what 阅读(153) 评论(0) 编辑收藏举报

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