Python学习笔记九 错误、调试

参考教程：廖雪峰官网https://www.liaoxuefeng.com/wiki/0014316089557264a6b348958f449949df42a6d3a2e542c000

一、错误处理

Python提供了一套try...except...finally...的错误处理机制，先看一个示例：

try:
    print("try...")
    r=10/0
    print("result:",r)
except ZeroDivisionError as e:
    print("except:",e)
finally:
    print("finally...")
print('END')

执行结果如下：

try...
except: division by zero
finally...
END

try语句后面跟的是我们认为可能出错的代码，如果真的出错了就会停止执行其中的代码并转向except语句；无论是否出错最后都会执行finally语句的代码。

这里因为出错的是除数是0这个错误，所以在except中直接写定了该中错误的类型“ZeroDivisionError”；但有时候我们不明确到底会错误类型，所以可以通过多个except去处理：

try:
    print("try...")
    r=10/int('a')
    print("result:",r)
except ValueError as e:  #处理值类型错误
    print("ValueError:",e)
except ZeroDivisionError as e:#处理除数为0错误
    print("except:",e)
finally:
    print("finally...")
print('END')

如果没有错误发生，我们也可以在try...except...后面跟一个else语句，这里的代码可以在没有错误发生时运行。

try:
    print("try...")
    r=10/int('11')
    print("result:",r)
except ValueError as e:  #处理值类型错误
    print("ValueError:",e)
except ZeroDivisionError as e:#处理除数为0错误
    print("except:",e)
else:
    print('no error!')
finally:
    print("finally...")
print('END')

使用try...except语句还有一个好处，就是跨越多层调用，假设有三个函数： foo() bar() main()，依此为调用关系，如果foo()运行时候出错了，我们在调用环节就可以对其进行处理。

def foo(s):
    return 10/int(s)

def bar(s):
    return foo(s)*2

def main():
    try:
        bar('0')
    except Exception as e:
        print("Exception:",e)
    finally:
        print('finally')

main()

#输出：
Exception: division by zero
finally

可以看出，我们不需要在每个可能出错的地方去捕获并处理错误，在合适的层次去处理就可以了。

 *调用栈

如果错误没有被捕获，就会一直往上一层抛出，如果一直没有被捕获处理，最后将被解释器捕获，并打印一个错误信息。

def foo(s):
    return 10/int(s)

def bar(s):
    return foo(s)*2

def main():
    bar('0')
    
main()

执行结果如下：

Traceback (most recent call last):  #错误追朔
  File "...", line 10, in <module>  #首先出错的是第10行的main()
    main()
  File "...", line 8, in main       #但上面出错的原因在第8行bar('0')
    bar('0')
  File "...", line 5, in bar        #但上面出错的原因在第5行return foo(s)*2
    return foo(s)*2
  File "...", line 2, in foo        #但上面出错的原因在第2行 return 10/int(s)
    return 10/int(s) 

ZeroDivisionError: division by zero  #这里已经不再追朔，而是已经找到错误源头，直接给出错误类型，是一个除数为0错误

上面的代码在出错后已经停止运行了，并且给出了追朔过程及错误信息。既然Python的traceback可以追朔出错原因，那它也提供了logging模块可以记录错误信息，同时即便出错也可以继续让程序运行下去。

import logging
def foo(s):
    return 10/int(s)

def bar(s):
    return foo(s)*2

def main():
    try:
        bar('0')
    except Exception as e:
        logging.exception(e)

main()
print("END!")

二、调试

（一）断言（assert）

对于可能出错的地方都可以插入assert语句分析测试：

def foo(s):
    n=int(s)
    assert n!=0,'n is zero!'
    return 10/n

def main():
    foo('0')

main()

上述代码中增加了“assert n!=0,'n is zero!'”，表示：断言n必须不为0,否则报错信息。断言失败则会抛出AssertError：

Traceback (most recent call last):
。。。
AssertionError: n is zero!

（二）logging

和assert相比，logging不会抛出错误，而且可以输出错误信息到文本

import logging
logging.basicConfig(level=logging.INFO)

s='0'
n=int(s)
logging.info('n=%d',n)   #logging的用法同样是放到可能出错的代码处
print(10/n)