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【Python进阶】Python中的异常处理

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用户1508658
发布2019-07-30 13:03:34
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发布2019-07-30 13:03:34
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文章被收录于专栏:有三AI

欢迎来到专栏《Python进阶》。在这个专栏中,我们会讲述Python的各种进阶操作,包括Python对文件、数据的处理,Python各种好用的库如NumPy、Scipy、Matplotlib、Pandas的使用等等。我们的初心就是带大家更好的掌握Python这门语言,让它能为我所用。

今天是《Python进阶》专栏的第四期,在本期中,我们将主要介绍Python中的异常与错误处理。

作者&编辑 | 汤兴旺

相信大家平时写程序时经常会碰到各种各样的异常和错误,而且一碰到程序报错时,心情就不好了。今天带大家学习下Python中的异常与错误处理。

1 异常与错误处理基本概念

在Python中,异常处理实际上就是当Python解释器检测到错误,触发异常时,程序员事先编写特定的代码会起作用,这时它会来捕捉这个异常(这段代码与程序逻辑无关,与异常处理有关),如果捕捉成功则进入另外一个处理分支,执行你为其定制的逻辑,使程序不会崩溃。简单来说,异常处理实际上就是防止程序崩溃用的。

之所以要在程序中加入适当的异常处理,是有理由的。相信你有过这样的经验,你使用Python解释器去执行程序时,当程序运行到某处时,程序突然报错,实际上这就是Python解释器检测到了一个错误,触发异常,异常触发后且没被处理的情况下,程序就在当前异常处终止,后面的代码不会运行。因此异常处理非常重要,良好的异常处理机制可以帮助您增强程序的健壮性与容错性。

2 常见的异常与错误种类

Python中不同的异常可以用不同的类型去标识,不同的类对象标识不同的异常,一个异常标识一种错误。

(1) AttributeError:试图访问一个对象没有的属性,比如foo.y,但是foo没有属性y

(2) IOError:输入/输出异常;基本上是无法打开文件

(3) ImportError:无法引入模块或包;基本上是路径问题或名称错误 (4) IndentationError:语法错误(的子类);代码没有正确对齐

(5) IndexError:下标索引超出序列边界

(6) KeyError:试图访问字典里不存在的键

(7) KeyBoardInterrupt:ctrl+c被按下(在cmd命令下)

(8) NameError:使用一个还未被赋予对象的变量

(9) SyntaxError:Python代码非法错误。代码不能编译

(10) TypeError:传入对象类型与要求的不符合

(11) UnboundLocalError:试图访问一个还未被设置的局部变量,基本上是由于另有一个同名的全局变量,才导致你以为正在访问它

(12) ValueError:传入一个调用者不期望的值,即使值的类型是正确的

上面就是Python中常见的一些内置异常,在Python中,异常也是对象,另外BaseException是所有内置异常的基类,但用户定义的类并不直接继承BaseException,所有的异常类都是从Exception继承,且都在exceptions模块中定义。下面我们就来创建一个自定义异常类Error类,基类为Exception,用于在异常触发时输出更多的信息。

class Error(Exception):

def __init__(self, msg):

self.msg = msg

def __str__(self):

return self.msg

try:

raise Error('类型错误')

except Error as e:

print('错误你又来了', e.msg)

上面的代码中,Error继承自基类Exception。另外在在try语句块中,抛出用户自定义的异常后执行except部分,变量 e 是用于创建MyError类的实例。

在上面的介绍中,我们提及了try...except...结构,实际上它是python的异常捕获常用的语法结构,下面我们来详细说明这个语法。

3 异常捕获

在Python中,每一种异常都有一个类型,也会有一种特定的语法结构用来进行异常处理。下面是异常处理结构的基本语法:

try:

被检测的代码块

except 异常类型:

try中一旦检测异常,就执行except中的代码块

现在我们用上面这个基本语法写个简单的代码,如下:

try: f = open("test.txt", 'r') f.write("这是一个测试文件") except IOError as e: print('异常:',e)

输出:

除了上面最基本的语法结构外,还有许多其他衍生出来的结构。如下:

3.1 捕获所有异常

try:

<语句>

except:

print('异常说明')

该方法不需要指定异常类型,它会捕获所有可能会出现的异常,包括键盘中断和程序退出请求。此时用用sys.exit()就无法退出程序了,因为它属于异常。所以捕获异常建议大家慎用,它有非常大的弊端。

3.2 捕获多个异常

捕获多个异常有两种方式,第一种是一个except同时处理多个异常,不区分优先级:

try:

< 语句 >

except (< 异常名1 >, < 异常名2 >, ...):

print('异常说明')

第二种是区分优先级的:

try:

<语句>

except <异常名1>:

print('异常说明1')

except <异常名2>:

print('异常说明2')

except <异常名3>:

print('异常说明3')

except <异常名4>:

print('异常说明4')

捕获多种异常通常按照下面的规则来处理:

执行try下的语句,如果引发异常,则执行过程会跳到第一个except语句。如果第一个except中定义的异常与引发的异常匹配,则执行该except中的语句。如果引发的异常不匹配第一个except,则会搜索第二个except。如果所有的except都不匹配,则异常会传递到下一个调用本代码的最高层try代码中。

话不多说,我们来看下下面的示例:

try:

d = dict(a=1, b=2)

print(d['f']) # KeyError

print(a) # NameError

except (KeyError, NameError) as e:

print(e)

else:

print("如果没有捕获到异常, 执行else语句")

finally:

print("有异常或者没有异常都会执行")

可以看到执行了异常错误KeyError, NameError。

在上面的语句中我还引出了else语句和finally语句。其中else语句的用法是如果判断完没有某些异常之后还想做其它事,就可以使用else语句。而finally语句与else语句正好相反,它是指无论是否发生异常都将会执行最后的代码。

3.3抛出异常

通常我们用raise:关键字来抛出异常,其中raise后面紧跟着抛出异常的名称和抛出异常的详细信息。

class numError(BaseException):

pass

def get_num(num):

if 0 < num <= 300:

print(num)

else:

# 如果raise抛出异常, 程序后面的代码不会再执行.

raise numError('invaild num')

get_num(1000)

get_num(100)

总结

本期我们介绍了如何使用Python中的异常与错误处理,希望今后您的程序不再有错误。

下期预告:Python库matplotlib的高级应用

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