Python的基础故事（四）

异常处理

所谓异常，即程序运行过程中产生的错误，会造成程序终止执行。我们都有经验，当少写了一个括号，或者缩进错误时，程序会在错误位置停止运行，并打印出错误信息，提示我们程序在某个位置出错退出了，这个流程叫做抛出异常：

deffunc():

f

print(hi)

func()

# NameError: name 'f' is not defined

def:

return'hi'

# SyntaxError: invalid syntax

处理这个异常的过程，在一个程序编写过程中至关重要，它可以保证程序能够处理各种各样的问题而不会中断执行。与其他语言经常见过的语法不同，Python的异常处理采用进行：

try:

def:

return'hi'

except:

print('An error occurred')

print("Program didn't stop here")

# An error occurred

# Program didn't stop here

通过捕获异常，我们可以避免程序遇到错误后崩溃结束。有时候，我们希望能够针对特定的异常来给出不同的处理方式，例如，对于除法操作，当用户输入的除数为0时，Python会抛出一个：

defdiv(a,b):

returna/b

a=input('Input number a: ')

b=input('Input number b: ')

a,b=int(a),int(b)

print(div(a,b))

# Input number a: 10

# Input number b: 0

# ZeroDivisionError: division by zero

此外，当用户输入一个非数字字符时，上述代码会抛出一个：

# Input number a: 10

# Input number b: x

# ValueError: invalid literal for int() with base 10: 'x'

两种情况下，程序都会终止运行。如果我们希望分别处理不同的异常，可以排列：

defdiv(a,b):

returna/b

a=input('Input number a: ')

b=input('Input number b: ')

try:

a,b=int(a),int(b)

print(div(a,b))

exceptZeroDivisionError:

print('Number b cannot be zero')

exceptValueError:

print('Input a and b must be numbers')

except:

print('Unknown error occurs')

print('Program will not end')

这样，当我们给出不同的错误输入时，会收到不同的错误提示，且程序不会直接退出：

# Input number a: 10

# Input number b: x

# Input a and b must be numbers

# Program will not end

# Input number a: 10

# Input number b: 0

# Number b cannot be zero

# Program will not end

如果我需要打印出异常的一些信息以方便调试该怎么做呢？通过语句为异常做个更名：

try:

10/

exceptZeroDivisionErrorase:

print(e)

# division by zero

直接打印可以直接查看异常信息。如果想要查看更详细的栈信息，可以利用标准库来查看：

try:

10/

exceptZeroDivisionErrorase:

importtraceback

traceback.print_exc()

print('Print here')

# Traceback (most recent call last):

# File "C:\...py", line 51, in

# 10 / 0

# ZeroDivisionError: division by zero

# Print here

这里的输出就是Python标准的错误输出，只不过这里是通过捕获异常而打印出来的，程序并不会崩溃：

10/

print('Print here')

# Traceback (most recent call last):

# File "C:\...py", line 50, in

# 10 / 0

# ZeroDivisionError: division by zero

异常语句还有一个比较有用的分句：，表示无论是否抛出了异常，异常是否处理了，程序不会崩溃或崩溃之前，都会执行的一段代码：

try:

10/

exceptZeroDivisionError:

# 捕获到异常

print('No zero')

finally:

print('In finally')

# No zero

# In finally

try:

# 无异常

10/1

except:

print('In except')

finally:

print('In finally')

# In finally

try:

10/

exceptTypeError:

# 未捕获到异常

print('Error type')

finally:

print('In finally')

print('Out of scope')

# In finally

# File "C:\...py", line 60, in

# 10 / 0

# ZeroDivisionError: division by zero

可以用于异常后的一些收尾工作，因为它无论怎样都会执行，所以适合用于关闭文件描述符，断开各类链接等结束性操作，保证在程序崩溃时，资源能够得到合理释放，避免泄露。

无所不在的else

是条件语句的最后一块：

a=-1

if(a>1):

print('if')

elifa

print('elif')

else:

print('else')

# elif

对于其他大部分语言而言，的功能就到此为止了。在Python，还活跃于很多其他地方。例如，对于一个循环，如果我们设置了一个条件，满足则在循环中途出去，或者不满足直到循环自然结束：

importrandom

num=

foriinrange(10):

if2

break

else:

num=random.randint(,10)

print(num)

这里每次循环都检查是否位于2到5之间，在则跳出循环，不在则生成新的随机整数。那么问题来了，如何知道这个循环是提前结束了还是自然结束的？在其他语言中可能我们需要增加一个标志位，在Python中可以直接利用实现：

importrandom

num=

foriinrange(10):

# 这里为了让循环不会break

if2

break

else:

num=random.randint(,10)

else:

print('Normally end')

# Normally end

这里尝试直接跳出循环：

num=

foriinrange(10):

# 这里让循环break

ifnum:

break

else:

num=random.randint(,10)

else:

print('Normally end')

#

最后的中的内容并没有打出来。所以，的存在对于很多情况下简化循环起到了非常重要的作用。例如，希望能够直接跳出嵌套循环，通常我们需要一个标志位：

flag=False

whileTrue:

whileTrue:

# 想要跳出两层循环

ifsth:

flag=True

break

ifflag:

break

我们利用可以极大地简化上面的流程：

whileTrue:

whileTrue:

ifsth:

break

else:

# 这里做普通操作

continue

break

这里我们没有引入其他变量就实现了跳出嵌套循环的功能。这里当为时，两层循环就跳出了；如果为，则会执行的内容：

sth=True

whileTrue:

whileTrue:

ifsth:

break

else:

print('Normally end inside')

continue

break

else:

print('Normally end outside')

print('Broke out')

# Broke out

在异常处理中，也很有用处。我们可以利用来增加一个无异常的分支。增加的完整异常处理流程如下图：

来看一个完整的流程：

defdiv(a,b):

returna/b

a=input('Input number a: ')

b=input('Input number b: ')

try:

a,b=int(a),int(b)

print(div(a,b))

exceptZeroDivisionError:

print('Number b cannot be zero')

exceptValueError:

print('Input a and b must be numbers')

except:

print('Unknown error occurs')

else:

print('No exception occurs')

finally:

print('This will be printed')

print('Program will not end')

# Input number a: 10

# Input number b: 2

# 5

# No exception occurs

# This will be printed

# Program will not end

大家可以通过输出情况看到整个流程的走向。何时需要捕获异常？所有需要外部的任何东西参与的地方（外部输入，外部调用，外部硬件等等）全部需要增加异常处理；所有内部的代码均不要加异常处理（自己的代码有问题叫bug）。

友情链接： https://vonalex.github.io/

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