Python 異常處理

2022-07-04 14:50 更新

Python 異常處理

Python 提供了兩個(gè)非常重要的功能來處理 Python 程序在運(yùn)行中出現(xiàn)的異常和錯(cuò)誤。你可以使用該功能來調(diào)試 Python 程序。

  • 異常處理: 本站 Python 教程會(huì)具體介紹。
  • 斷言 (Assertions): 本章 Python 教程會(huì)具體介紹。

Python 標(biāo)準(zhǔn)異常

異常名稱描述
BaseException所有異常的基類
SystemExit解釋器請(qǐng)求退出
KeyboardInterrupt用戶中斷執(zhí)行(通常是輸入^C)
Exception常規(guī)錯(cuò)誤的基類
StopIteration迭代器沒有更多的值
GeneratorExit生成器 (generator) 發(fā)生異常來通知退出
StandardError所有的內(nèi)建標(biāo)準(zhǔn)異常的基類
ArithmeticError所有數(shù)值計(jì)算錯(cuò)誤的基類
FloatingPointError浮點(diǎn)計(jì)算錯(cuò)誤
OverflowError數(shù)值運(yùn)算超出最大限制
ZeroDivisionError除(或取模)零 (所有數(shù)據(jù)類型)
AssertionError斷言語句失敗
AttributeError對(duì)象沒有這個(gè)屬性
EOFError沒有內(nèi)建輸入,到達(dá) EOF 標(biāo)記
EnvironmentError操作系統(tǒng)錯(cuò)誤的基類
IOError輸入/輸出操作失敗
OSError操作系統(tǒng)錯(cuò)誤
WindowsError系統(tǒng)調(diào)用失敗
ImportError導(dǎo)入模塊/對(duì)象失敗
LookupError無效數(shù)據(jù)查詢的基類
IndexError序列中沒有此索引(index)
KeyError映射中沒有這個(gè)鍵
MemoryError內(nèi)存溢出錯(cuò)誤(對(duì)于 Python 解釋器不是致命的)
NameError未聲明/初始化對(duì)象 (沒有屬性)
UnboundLocalError訪問未初始化的本地變量
ReferenceError弱引用 (Weak reference) 試圖訪問已經(jīng)垃圾回收了的對(duì)象
RuntimeError一般的運(yùn)行時(shí)錯(cuò)誤
NotImplementedError尚未實(shí)現(xiàn)的方法
SyntaxErrorPython 語法錯(cuò)誤
IndentationError縮進(jìn)錯(cuò)誤
TabErrorTab 和空格混用
SystemError一般的解釋器系統(tǒng)錯(cuò)誤
TypeError對(duì)類型無效的操作
ValueError傳入無效的參數(shù)
UnicodeErrorUnicode 相關(guān)的錯(cuò)誤
UnicodeDecodeErrorUnicode 解碼時(shí)的錯(cuò)誤
UnicodeEncodeErrorUnicode 編碼時(shí)錯(cuò)誤
UnicodeTranslateErrorUnicode 轉(zhuǎn)換時(shí)錯(cuò)誤
Warning警告的基類
DeprecationWarning關(guān)于被棄用的特征的警告
FutureWarning關(guān)于構(gòu)造將來語義會(huì)有改變的警告
OverflowWarning舊的關(guān)于自動(dòng)提升為長(zhǎng)整型 (long) 的警告
PendingDeprecationWarning關(guān)于特性將會(huì)被廢棄的警告
RuntimeWarning可疑的運(yùn)行時(shí)行為 (runtime behavior) 的警告
SyntaxWarning可疑的語法的警告
UserWarning用戶代碼生成的警告

什么是異常?

異常即是一個(gè)事件,該事件會(huì)在程序執(zhí)行過程中發(fā)生,影響了程序的正常執(zhí)行。

一般情況下,在 Python 無法正常處理程序時(shí)就會(huì)發(fā)生一個(gè)異常。

異常是 Python 對(duì)象,表示一個(gè)錯(cuò)誤。

當(dāng) Python 腳本發(fā)生異常時(shí)我們需要捕獲處理它,否則程序會(huì)終止執(zhí)行。


異常處理

捕捉異??梢允褂?try/except 語句。

try/except 語句用來檢測(cè) try 語句塊中的錯(cuò)誤,從而讓 except 語句捕獲異常信息并處理。

如果你不想在異常發(fā)生時(shí)結(jié)束你的程序,只需在 try 里捕獲它。

語法:

以下為簡(jiǎn)單的 try....except...else 的語法:

try:
<語句>        #運(yùn)行別的代碼
except <名字>:
<語句>        #如果在try部份引發(fā)了'名字'異常
except <名字>,<數(shù)據(jù)>:
<語句>        #如果引發(fā)了'名字'異常,獲得附加的數(shù)據(jù)
else:
<語句>        #如果沒有異常發(fā)生

try 的工作原理是,當(dāng)開始一個(gè) try 語句后,Python 就在當(dāng)前程序的上下文中作標(biāo)記,這樣當(dāng)異常出現(xiàn)時(shí)就可以回到這里,try 子句先執(zhí)行,接下來會(huì)發(fā)生什么依賴于執(zhí)行時(shí)是否出現(xiàn)異常。

  • 如果當(dāng) try 后的語句執(zhí)行時(shí)發(fā)生異常,Python 就跳回到 try 并執(zhí)行第一個(gè)匹配該異常的 except 子句,異常處理完畢,控制流就通過整個(gè) try 語句(除非在處理異常時(shí)又引發(fā)新的異常)。
  • 如果在 try 后的語句里發(fā)生了異常,卻沒有匹配的 except 子句,異常將被遞交到上層的 try,或者到程序的最上層(這樣將結(jié)束程序,并打印缺省的出錯(cuò)信息)。
  • 如果在 try 子句執(zhí)行時(shí)沒有發(fā)生異常,Python 將執(zhí)行 else 語句后的語句(如果有 else 的話),然后控制流通過整個(gè) try 語句。

實(shí)例

下面是簡(jiǎn)單的例子,它打開一個(gè)文件,在該文件中的內(nèi)容寫入內(nèi)容,且并未發(fā)生異常:

#!/usr/bin/python

try:
   fh = open("testfile", "w")
   fh.write("This is my test file for exception handling!!")
except IOError:
   print "Error: can\'t find file or read data"
else:
   print "Written content in the file successfully"
   fh.close()

以上程序輸出結(jié)果:

 Written content in the file successfully

實(shí)例

下面是簡(jiǎn)單的例子,它打開一個(gè)文件,在該文件中的內(nèi)容寫入內(nèi)容,但文件沒有寫入權(quán)限,發(fā)生了異常:

#!/usr/bin/python

try:
   fh = open("testfile", "w")
   fh.write("This is my test file for exception handling!!")
except IOError:
   print "Error: can\'t find file or read data"
else:
   print "Written content in the file successfully"

以上程序輸出結(jié)果:

Error: can't find file or read data

使用 except 而不帶任何異常類型

你可以不帶任何異常類型使用except,如下實(shí)例:

try:
   You do your operations here;
   ......................
except:
   If there is any exception, then execute this block.
   ......................
else:
   If there is no exception then execute this block. 

以上方式try-except語句捕獲所有發(fā)生的異常。但這不是一個(gè)很好的方式,我們不能通過該程序識(shí)別出具體的異常信息。因?yàn)樗东@所有的異常。


使用 except 而帶多種異常類型

你也可以使用相同的 except 語句來處理多個(gè)異常信息,如下所示:

try:
   You do your operations here;
   ......................
except(Exception1[, Exception2[,...ExceptionN]]]):
   If there is any exception from the given exception list, 
   then execute this block.
   ......................
else:
   If there is no exception then execute this block.  

try-finally 語句

try-finally 語句無論是否發(fā)生異常都將執(zhí)行最后的代碼。

try:
<語句>
finally:
<語句>    #退出try時(shí)總會(huì)執(zhí)行
raise

注意:你可以使用 except 語句或者 finally 語句,但是兩者不能同時(shí)使用。else 語句也不能與 finally 語句同時(shí)使用

實(shí)例

#!/usr/bin/python

try:
   fh = open("testfile", "w")
   fh.write("This is my test file for exception handling!!")
finally:
   print "Error: can\'t find file or read data"

如果打開的文件沒有可寫權(quán)限,輸出如下所示:

Error: can't find file or read data

同樣的例子也可以寫成如下方式:

#!/usr/bin/python

try:
   fh = open("testfile", "w")
   try:
      fh.write("This is my test file for exception handling!!")
   finally:
      print "Going to close the file"
      fh.close()
except IOError:
   print "Error: can\'t find file or read data"

當(dāng)在 try 塊中拋出一個(gè)異常,立即執(zhí)行 finally 塊代碼。

finally 塊中的所有語句執(zhí)行后,異常被再次提出,并執(zhí)行 except 塊代碼。

參數(shù)的內(nèi)容不同于異常。


異常的參數(shù)

一個(gè)異??梢詭蠀?shù),可作為輸出的異常信息參數(shù)。

你可以通過 except 語句來捕獲異常的參數(shù),如下所示:

try:
   You do your operations here;
   ......................
except ExceptionType, Argument:
   You can print value of Argument here...

變量接收的異常值通常包含在異常的語句中。在元組的表單中變量可以接收一個(gè)或者多個(gè)值。

元組通常包含錯(cuò)誤字符串,錯(cuò)誤數(shù)字,錯(cuò)誤位置。

實(shí)例

以下為單個(gè)異常的實(shí)例:

#!/usr/bin/python

# 定義函數(shù)
def temp_convert(var):
   try:
      return int(var)
   except ValueError, Argument:
      print "The argument does not contain numbers\n", Argument

# 調(diào)用函數(shù)
temp_convert("xyz");

以上程序執(zhí)行結(jié)果如下:

The argument does not contain numbers
invalid literal for int() with base 10: 'xyz'

觸發(fā)異常

我們可以使用 raise 語句自己觸發(fā)異常

raise 語法格式如下:

raise [Exception [, args [, traceback]]]

語句中 Exception 是異常的類型(例如,NameError)參數(shù)是一個(gè)異常參數(shù)值。該參數(shù)是可選的,如果不提供,異常的參數(shù)是"None"。

最后一個(gè)參數(shù)是可選的(在實(shí)踐中很少使用),如果存在,是跟蹤異常對(duì)象。

實(shí)例

一個(gè)異??梢允且粋€(gè)字符串,類或?qū)ο蟆?Python 的內(nèi)核提供的異常,大多數(shù)都是實(shí)例化的類,這是一個(gè)類的實(shí)例的參數(shù)。

定義一個(gè)異常非常簡(jiǎn)單,如下所示:

def functionName( level ):
    if level < 1:
        raise Exception("Invalid level!", level)
        # 觸發(fā)異常后,后面的代碼就不會(huì)再執(zhí)行

注意:為了能夠捕獲異常,"except"語句必須有用相同的異常來拋出類對(duì)象或者字符串。

例如我們捕獲以上異常,"except"語句如下所示:

try:
   Business Logic here...
except "Invalid level!":
   Exception handling here...
else:
   Rest of the code here...

用戶自定義異常

通過創(chuàng)建一個(gè)新的異常類,程序可以命名它們自己的異常。異常應(yīng)該是典型的繼承自 Exception 類,通過直接或間接的方式。

以下為與 RuntimeError 相關(guān)的實(shí)例,實(shí)例中創(chuàng)建了一個(gè)類,基類為 RuntimeError,用于在異常觸發(fā)時(shí)輸出更多的信息。

在 try 語句塊中,用戶自定義的異常后執(zhí)行 except 塊語句,變量 e 是用于創(chuàng)建 Networkerror 類的實(shí)例。

class Networkerror(RuntimeError):
   def __init__(self, arg):
      self.args = arg

在你定義以上類后,你可以觸發(fā)該異常,如下所示:

try:
   raise Networkerror("Bad hostname")
except Networkerror,e:
   print e.args

異常處理代碼執(zhí)行說明:

#!/usr/bin/python
# -*- coding: UTF-8 -*-

#This is note foe exception

try:
  code    #需要判斷是否會(huì)拋出異常的代碼,如果沒有異常處理,python會(huì)直接停止執(zhí)行程序

except:  #這里會(huì)捕捉到上面代碼中的異常,并根據(jù)異常拋出異常處理信息
#except ExceptionName,args:    #同時(shí)也可以接受異常名稱和參數(shù),針對(duì)不同形式的異常做處理

  code  #這里執(zhí)行異常處理的相關(guān)代碼,打印輸出等


else:  #如果沒有異常則執(zhí)行else

  code  #try部分被正常執(zhí)行后執(zhí)行的代碼

finally:
  code  #退出try語句塊總會(huì)執(zhí)行的程序



#函數(shù)中做異常檢測(cè)
def try_exception(num):
  try:
    return int(num)
  except ValueError,arg:
    print arg,"is not a number"
  else:
    print "this is a number inputs"


try_exception('xxx')

#輸出異常值
Invalide literal for int() with base 10: 'xxx' is not a number


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