python异常处理

程序运行的时候会因为某种原因,发生错误,导致程序不能运行。发生错误时,Python你会创建一个异常对象。我们需要在编写代码的时候,对异常的情况做处理。否则程序将停止,并出产生一个回溯,抛出错误信息。python内置了一套异常处理机制。

1. 错误

错误一般分为语法错误和语义错误。

1.1 语法错误

语法错误(syntax errors)即代码编写不符合该语言的语法。一般由内置的语法分析器检测,并抛出异常。如下:缺少冒号时:

>>> for x in range(10)
...     print(x)
...     
  File "<input>", line 1
    for x in range(10)
                     ^
SyntaxError: invalid syntax
1.2 语义错误

语义错误(又称逻辑错误),一般是由于某种原因代码输出的结果不符合预期结果。此时就可能发生语义错误。语义错误不能被立刻发现。如下:

>>> def average(x, y):
...     return x + y / 2
... 

该函数本意为求两个数的平均数,由于运算符优先级问题,导致输出结果偏离预期结果。

2. 异常

python使用异常对象来表示异常情况。程序发生错误时会引发一个异常。若异常未被处理或捕捉,产生一个回溯(Traceback),抛出错误信息, 终止程序运行。回溯主要内容解释:

>>> 1 / 0
Traceback (most recent call last):
  File "<input>", line 1, in <module>  # 异常信息所在位置
ZeroDivisionError: division by zero  # 异常类型及引起原因

python中的异常也是类,相应的异常对象就是该类的实例。python所有的异常类的基类均为BaseException。具体信息在这里。常见的异常类型如下:

image
2.1 异常处理

编写代码时,若我们知道某段代码可能导致某种异常,又不希望程序以堆栈跟踪的形式终止,可以使用try.....except.....finally的语句对异常进行处理。

try语句后跟想要执行的代码,如果执行出错,则后续代码不会继续执行,而是直接跳转至错误处理代码,即except语句块,执行完except后,如果有finally语句块,则执行finally语句块,至此,执行完毕。

基本形式

捕捉异常的基本形式是try.........except..........语句

except语句的一般形式为:execpt 异常类型 as 变量: 异常处理语句

使用except时需要注意的是,它不但捕获该类型的错误,还捕捉子类异常。

# try--except---
try:
    x = 10 / 0
    peinr("x:", x)
except ZeroDivisionError as e:
    print("error:%s" % e)
    
# 执行结果
error:division by zero

捕获多个异常

可以使用多个except语句来捕捉多个异常最多执行一个。except子句后可跟一个元组,里面可包含多个异常类。

# 捕获多个异常
try:
    x = int(input("Enter x:"))
    y = int(input("Enter y:"))
    print(x / y)
except ZeroDivisionError as e:
    print("error:%s" % e)
except ValueError as e:
    print("error:%s" % e)
    
# 执行结果
Enter x:10
Enter y:0
error:division by zero

捕获未知异常

使用BaseException(所有异常类的父类)或Exception(大部分异常类的父类)来捕捉未知异常。使用except时需要注意的是,它不但捕获该类型的错误,还捕捉子类异常。

# 捕获未知异常
try:
    x = 10 / 0
    peinr("x:", x)
except Exception as e:
    print("error:%s" % e)
    
# 执行结果
error:division by zero

else子句

没有异常发生时执行else子句。

# else子句
try:
    x = int(input("Enter x:"))
    y = int(input("Enter y:"))
    print(x / y)
except ZeroDivisionError as e:
    print("error:%s" % e)
except ValueError as e:
    print("error:%s" % e)
else:
    print("没有异常发生时执行")
    
# 结果 
Enter x:10
Enter y:2
5.0
没有异常发生时执行

finally子句

不管有没有异常发生最终都执行finally子句。

# finally子句
try:
    x = int(input("Enter x:"))
    y = int(input("Enter y:"))
    print(x / y)
except ZeroDivisionError as e:
    print("error:%s" % e)
except ValueError as e:
    print("error:%s" % e)
else:
    print("没有异常发生时执行")
finally:
    print("有无异常发生均执行")
    
# 执行结果 
Enter x:10 
Enter y:0 
error:division by zero 
有无异常发生均执行 
2.2 异常的传递性
  • 异常的传递 —— 当 函数/方法执行出现异常,会将异常传递给函数/方法的调用一方
  • 如果传递到主程序,仍然没有异常处理,程序才会被终止

提示

  • 在开发中,可以在主函数中增加异常捕获
  • 而在主函数中调用的其他函数,只要出现异常,都会传递到主函数的 异常捕获 中
  • 这样就不需要在代码中,增加大量的异常捕获,能够保证代码的整洁
2.3 手动抛出异常

raise语句(即抛出一个异常的实例)。raise语句没有参数就会将当前异常原样抛出。我们可创建自定义的异常类,可直接或间接继承自Exception类。

# 手动抛出异常
def input_password():

    # 1. 提示用户输入密码
    pwd = input("请输入密码:")

    # 2. 判断密码长度,如果长度 >= 8,返回用户输入的密码
    if len(pwd) >= 8:
        return pwd

    # 3. 密码长度不够,需要抛出异常
    # 1> 创建异常对象 - 使用异常的错误信息字符串作为参数
    ex = Exception("密码长度不够")

    # 2> 抛出异常对象
    raise ex


try:
    user_pwd = input_password()
    print(user_pwd)
except Exception as result:  # 捕获异常
    print("发现错误:%s" % result)

# 执行结果

请输入密码:1653565
发现错误:密码长度不够
# 自定义异常类
class Myerror(ValueError):
    pass

try:
    x = int(input("Enter x:"))
    y = int(input("Enter y:"))
    
    print(x / y)
    raise Myerror("自定义异常类的实例对象")
except Exception as e:
    print(e)

# 执行结果
Enter x:10
Enter y:2
5.0
自定义异常类的实例对象

3. 断言

表示为一些布尔表达式,多用来对程序逻辑进行检测。常用在以下场合:

  • 可以在预计正常情况下程序不会到达的地方放置断言 :assert false
  • 断言可以用于检查传递给私有方法的参数
  • 使用断言测试方法执行的前置条件和后置条件
  • 使用断言检查类的不变状态,确保任何情况下,某个变量的状态必须满足。
  • 单元测试等。
# 断言

def add(x, y):
    assert x > 5  # 用来判断某种状态
    return x + y

result = add(3, 4)
print(result)

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