Python学习笔记：异常处理

本文讲解Python如何处理异常，以及如何使用异常处理语句防止程序崩溃。

异常是我们可以处理的错误，例如，典型的0不能作为除数：

图1

当Python遇到不能执行的操作时，会触发异常，程序中止。

程序在运行时会遇到各种各样的环境，在编写程序时，不可能面面俱到，但我们可以充分利用Python的异常处理机制来避免发生异常时程序中止。

Python引发的所有异常都是超类Exception的子类，继承了其标准属性。在Python手册中列出了所有标准的错误。

try except语句

使用Python的异常处理语句，可以非常优雅地处理发生的异常。其基本形式为：

try:

[正常执行的语句]

except:

[失败后执行的语句]

try语句调用上下文管理器，程序先执行try语句块中的语句代码，如果其中发生任何异常，则执行except块中的语句代码。如果try语句块执行正常，则退出上下文管理器并跳过except代码块。例如：

图2

注意到在示例中，即使触发了ZeroDivisionError错误，程序也没有中止，并给出了我们预先定义的错误消息。

限定try except作用范围

上文中使用了try语句的一般形式，其在任何异常触发时都执行except代码块并给出预先定义的错误消息。如果将上文中的代码修改为：

图3

这段代码没有给变量m预先赋值，触发错误的原因是由于未定义的变量m引起的错误NameError。此时，我们希望得到真正错误的原因，而不是程序给出的ZeroDivisionError异常。

此时，限定try except的作用范围是一种好的处理方式，其语法形式为：

try:

[正常执行的语句]

except [Exception]:

[失败后执行的语句]

这里在[Exception]中定义有效异常的元组，发生该异常时才执行except语句块，否则将中止程序。例如：

图4

可以添加多个expect语句，以处理try语句块中可能出现的多个异常，例如：

图5

try…except…else…finally语句

这是更健壮的Python异常处理语句结构：

try:

[正常执行的语句]

except [Exception]:

[失败后执行的语句]

else:

[Else子句]

finally:

[Final子句]

仅当try语句块没有引发异常时才会执行else语句块。无论是否引发异常，都将执行finally语句块。

手动触发异常

编写代码时，可能会决定在某些情况下想要手动引发异常。例如，假设定义一个函数dabs（x），它是绝对值函数abs（x）的导数。绝对值函数的导数在0处没有定义，因此希望确保任何输入dabs（0）都会导致错误。可以使用raise [Exception]（[ErrText]）语句格式来引发错误，这将在字符串[ErrText]中使用给定的错误消息引发给定的[Exception]。例如：

图6

请注意，在上面的raise语句中使用了已经存在的内置异常ValueError，这样就不必先定义该关键字了。

如果内置的Python异常不适用将要引发的异常，那么可以使用类创建自己的异常。在创建这些自定义类时，将从超类Exception继承标准异常属性。因为所有必要的方法和属性都是从Exception继承的，所以只需要在类的主体中包含一个pass语句。

Python遇到pass语句时，会继续执行代码，就像它不存在一样。pass语句的用处是占位，保持程序结构的完整性，以便将来在此添加有用的语句。

例如，下面的代码在dabs(x)函数中定义了一个新的UndefinedDerivative异常：

图7

注意到，异常的名称现在是自已定义的UndefinedDerivative。