Python 学习笔记8 - 错误、调试和测试

错误处理

在程序运行的过程中，如果发生了错误，可以事先约定返回一个错误代码

用错误码来表示是否出错十分不便，因为函数本身应该返回的正常结果和错误码混在一起，造成调用者必须用大量的代码来判断是否出错

try...except...finally... 错误处理机制

如果没有错误发生，可以在except语句块后面加一个else，当没有错误发生时，会自动执行else语句：

try:
    print('try...')
    r = 10 / int('2')
    print('result:', r)
except ValueError as e:
    print('ValueError:', e)
except ZeroDivisionError as e:
    print('ZeroDivisionError:', e)
else:
    print('no error!')
finally:
    print('finally...')
print('END')

Python的错误其实也是class，所有的错误类型都继承自 BaseException

常见的错误类型和继承关系：常见的错误类型和继承关系

不需要在每个可能出错的地方去捕获错误，只要在合适的层次去捕获错误就可以了。这样一来，就大大减少了写try...except...finally的麻烦

def foo(s):
    return 10 / int(s)

def bar(s):
    return foo(s) * 2

def main():
    try:
        bar('0')
    except Exception as e:
        print('Error:', e)
    finally:
        print('finally...')

调用堆栈

记录错误

Python内置的logging模块可以非常容易地记录错误信息：

import logging

def foo(s):
    return 10 / int(s)

def bar(s):
    return foo(s) * 2

def main():
    try:
        bar('0')
    except Exception as e:
        # 同样是出错，但程序打印完错误信息后会继续执行，并正常退出
        logging.exception(e)

main()
print('END')

通过配置，logging还可以把错误记录到日志文件里，方便事后排查

抛出错误

如果要抛出错误，首先根据需要，可以定义一个错误的class，选择好继承关系，然后，用raise语句抛出一个错误的实例：

class FooError(ValueError):
    pass

def foo(s):
    n = int(s)
    if n==0:
        raise FooError('invalid value: %s' % s)
    return 10 / n

foo('0')

另一种错误处理的方式：

def foo(s):
    n = int(s)
    if n==0:
        raise ValueError('invalid value: %s' % s)
    return 10 / n

def bar():
    try:
        foo('0')
    except ValueError as e:
        print('ValueError!')
        
        # 捕获错误后，又把错误通过raise语句抛出去
        raise

bar()

raise语句如果不带参数，就会把当前错误原样抛出

在except中raise一个Error，还可以把一种类型的错误转化成另一种类型：

try:
    10 / 0
except ZeroDivisionError:
    raise ValueError('input error!')

调试

断言

凡是用print()来辅助查看的地方，都可以用断言（assert）来替代：

def foo(s):
    n = int(s)
    # 当表达式 n != 0 为 True 时，程序才能继续下去，否则断言失败
    # 如果断言失败，assert语句本身就会抛出 AssertionError
    assert n != 0, 'n is zero!'
    return 10 / n

def main():
    foo('0')

启动Python解释器时可以用-O参数来关闭assert：

python3 -O err.py

logging

把print()替换为logging是第3种方式，和assert比，logging不会抛出错误，而且可以输出到文件：

import logging
logging.basicConfig(level=logging.INFO)

s = '0'
n = int(s)
logging.info('n = %d' % n)
print(10 / n)

logging 允许你指定记录信息的级别，有debug，info，warning，error等几个级别，当我们指定 level=INFO 时，logging.debug就不起作用了

pdb

第4种方式是启动Python的调试器pdb，让程序以单步方式运行，可以随时查看运行状态

pdb.set_trace()

IDE

单元测试

文档测试