【第五节】python异常处理

news2024/9/20 15:03:19

一、python中的异常用法

1.1 try-except

1.2 异常处理流程：

1.3 try-finally

1.4 使用`except`是否指定异常

二、异常的参数

三、自定义异常

四、常见的异常列举

一、python中的异常用法

异常是指程序运行过程中出现的非正常状态。在Python编程中，异常通过异常对象来表示。当程序在编译或运行时遇到错误，执行流程会发生变化，抛出异常对象，程序流进入异常处理阶段。对于Python解释器而言，一旦抛出异常，程序会立即停止并输出错误信息。然而，Python允许程序员捕获这些异常并进行处理，从而使程序能够继续执行。

1.1 try-except

如果我们预知可能发生的异常类型，可以使用异常捕获机制来截获这些异常。例如，变量`a`未定义，直接打印会引发错误，但通过异常处理，情况会有所不同。

try:
    print(a)
except NameError:
    pass
print("123")

运行上述代码时，不会显示任何错误，因为我们使用`except`捕获了`NameError`异常。`pass`语句表示执行了相应的操作，但实际上什么也不做。这样，程序能够继续执行并打印出"123"。`except`后面跟随的是要捕获的异常类型。再看下面的例子：

try:
    list1 = [1, 2, 3, 4, 5]
    print(list1[5])
except NameError:
    pass
print('hehe')

在这段代码中，列表访问越界，但由于捕获的是名称异常，程序仍然会中断。常用的捕获格式如下：

try:
<语句>        #运行别的代码
except <名字>：
<语句>        #如果在try部份引发了'name'异常
except <名字>，<数据>:
<语句>        #如果引发了'name'异常，获得附加的数据
else:
<语句>        #如果没有异常发生

1.2 异常处理流程：

        1. 如果在运行时发生异常，解释器会查找相应的处理语句。
        2. 如果在当前函数中未找到处理语句，异常会被传递给上层调用函数，以查看是否能被处理。
        3. 如果在最外层仍未找到处理语句，解释器会退出，并打印出traceback，以便用户识别错误原因。

程序员还可以使用raise主动抛出异常，让`except`捕获，如下所示：

name = input("please input name:")
if name == 'hello':
    raise NameError('input name error!')

1.3 try-finally

在Python中，异常处理还包括`try-finally`语句。无论是否捕获到错误，`finally`块中的代码都会被执行。这在需要清理资源（如关闭文件、断开网络连接等）时非常有用。

try:
    # 一些可能会引发异常的代码
    pass
finally:
    # 清理资源的代码
    pass

通过这种方式，我们可以确保在任何情况下，资源都能得到适当的清理。

1.4 使用`except`是否指定异常

使用`except`而不指定任何异常类型

你可以在不指定任何异常类型的情况下使用`except`，如下所示：

try:
    # 正常的操作
    # ......................
except:
    # 发生异常时执行的代码块
    # ......................
else:
    # 如果没有异常执行的代码块
    # ......................

这种方式的`try-except`语句会捕获所有发生的异常。然而，这不是一个推荐的做法，因为它无法让我们识别出具体的异常信息。由于它会捕获所有的异常，这可能导致难以调试和定位问题。

使用`except`并指定多种异常类型

你也可以使用同一个`except`语句来处理多种异常，如下所示：

try:
    # 正常的操作
    # ......................
except (Exception1, Exception2, ..., ExceptionN):
    # 发生上述多个异常中的任何一个时执行的代码块
    # ......................
else:
    # 如果没有异常执行的代码块
    # ......................

通过这种方式，你可以更精确地处理特定的异常，从而提高代码的可读性和可维护性。

二、异常的参数

一个异常可以携带参数，这些参数可以作为输出的异常信息。

你可以通过`except`语句来捕获异常及其参数，如下所示：

try:
    # 正常的操作
    # ......................
except ExceptionType as Argument:
    # 你可以在这里输出 Argument 的值...

变量接收的异常值通常包含在异常的语句中。在元组的形式中，变量可以接收一个或多个值。

元组通常包含错误字符串、错误数字、错误位置等信息。

### 实例

以下是一个捕获单个异常的实例：

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

# 定义函数
def temp_convert(var):
    try:
        return int(var)
    except ValueError as Argument:
        print("参数没有包含数字\n", Argument)

# 调用函数
temp_convert("xyz")

以上程序执行结果如下：

$ python test.py
参数没有包含数字
invalid literal for int() with base 10: 'xyz'

在这个例子中，`temp_convert`函数尝试将输入的字符串转换为整数。如果输入的字符串不能转换为整数（例如"xyz"），则会引发`ValueError`异常，并且异常的参数会被捕获并打印出来。

三、自定义异常

在Python中，你可以通过创建一个新的异常类来定义自己的异常。自定义异常类通常继承自内置的`Exception`类或其他更具体的异常类。以下是如何创建和使用自定义异常的基本步骤：

1. **定义自定义异常类**：
创建一个新的类，继承自`Exception`或其子类。

2. **添加构造函数**：
通常，自定义异常类会包含一个构造函数，用于接收错误信息并将其存储在实例变量中。

3. **使用自定义异常**：
在代码中引发自定义异常，并使用`try-except`块捕获和处理它。

以下是一个简单的示例：

# 定义自定义异常类
class MyCustomError(Exception):
    def __init__(self, message):
        super().__init__(message)
        self.message = message

# 使用自定义异常
def divide(a, b):
    if b == 0:
        raise MyCustomError("除数不能为零")
    return a / b

# 捕获和处理自定义异常
try:
    result = divide(10, 0)
except MyCustomError as e:
    print(f"捕获到自定义异常: {e}")
else:
    print(f"结果是: {result}")

在这个示例中：

1. `MyCustomError`是一个自定义异常类，继承自`Exception`。
2. `MyCustomError`类的构造函数接收一个错误信息，并调用父类的构造函数来初始化它。
3. `divide`函数在除数为零时引发`MyCustomError`异常。
4. 使用`try-except`块捕获并处理`MyCustomError`异常，打印错误信息。

通过这种方式，你可以创建具有特定含义的自定义异常，使代码更具可读性和可维护性。