Python3中的异常处理

在很多的高级语言中都有异常处理机制,python也不例外。

错误

要弄明白什么是异常,那就先说说什么事错误。
特别是我们最开始才开始学习编程的时候,经常都会犯一些语法错误的错误,印象最深刻的就是把中文的分号当做英文的分号用(最初在学习C语言的时候),
而且最开始犯错的时候自己还不知道看不出来。即使是现在,作为一个已经编程入门的人来说,这样的小错误就不会再犯了,但是很多时候也是出很多的BUG,有句行业里的话说得好,程序不是写出来的,而是debug出来的嘛。

引入一个不存在的包

>>> import asdf
Traceback (most recent call last):
  File "", line 1, in 
ModuleNotFoundError: No module named 'asdf'

直接写错了关键字

>>> wihle True:
  File "", line 1
    wihle True:
             ^
SyntaxError: invalid syntax

等等,还有很多错误,但是一旦你的代码中出现了错误,代码则是无法运行的,只有当你把代码修改正确后才能运行,错误也是无法避免的,但是能通过我们不断的练习,把python掌握得非常扎实,出现代码上的错误概率还是很小的。

异常

即便Python程序的语法是正确的,在运行它的时候,也有可能发生错误。运行期检测到的错误被称为异常。

大多数的异常都不会被程序处理,都以错误信息的形式展现在这里:
比如我们举这样一个例子:

  • 输入两个数,并让两个数相除,并返回结果
a = int(input('请输入被除数'))
b = int(input('请输入除数'))
print(a/b)

这三行代码看似没有什么问题,但是如果仔细思考会发现如果我们输入除数的时候,输入的是零,结果会是怎样的呢,不妨试试:

请输入被除数1
请输入除数0
Traceback (most recent call last):
  File "/Users/alphababy/Desktop/py3test/test.py", line 16, in 
    print(a/b)
ZeroDivisionError: division by zero

这是手程序就崩溃了,

既然出现了这样的错误,那我们又说了异常是可以解决的,那应该怎么做呢?
比如这样,我们自己判断除数是否为零:

a = int(input('请输入被除数'))
b = int(input('请输入除数'))
if b:
    print(a/b)
else:
    print('ZeroDivisionError: division by zero')

像这样处理以后我们的程序就不会异常而导致崩溃了

但是这样会很麻烦,所以python给我们程序猿提供了一种友好的异常处理方法,那这种方法又是怎么使用的呢?接下来我们就学习学习。

主要的语法是这样的:

try:
    pass
except ValueError as e:
    print(e)
except Exception as ex:
    print(ex)
else:
    print('如果在try中的语句没有报错就会执行else中的语句')
finally:
    print('try中的语句不管报错还是不报错都会执行finally中的语句')

try:语句块中放有可能出现异常的的语句,然后在except语句块中针对try:中可能出现的异常进行捕获。并在except:捕获到相应的异常后做出针对性的解决办法。
else语句中,如果在try语句中没有出现异常则会执行else中的语句。
except Exception as ex:会捕获所有的异常,而except ValueError as e:则只会捕获,ValueError类型的异常。
try语句中假如有三行语句,如果某行语句报错了,则接下来的语句就不会执行了,然后接着从上到下依次把抛出的错误和except语句需要捕获的错误进行匹配,如果匹配到了就捕获到了对应的异常,如果匹配完了都还没有匹配到对应的异常,程序同样会异常崩溃,但是我们可以在最后加上万能异常except Exception,任何异常都可以捕获。这样就回不出现程序崩溃了。

比如上面的例子,用try方法进行异常处理可以修改为:

try:
    a = int(input('请输入被除数'))
    b = int(input('请输入除数'))
    print(a / b)
except ZeroDivisionError as e:
    b = int(input('除数不能为零,请重新输入除数'))
    print(a / b)
except Exception as ex:
    print(ex)
else:
    print('以上程序没有出现错误')
finally:
    print('异常处理完毕')

执行后的结果:

这样就能解决掉这个异常导致程序崩溃了。但是这样解决也不是很完美的。

针对不同种类的异常我们需要使用对应的异常类型进行捕获,这些异常都有什么呢,在别人博客中总结出如下:

常用

异常类型 异常描述
AttributeError 试图访问一个对象没有的属性,比如foo.x,但是foo没有属性x
IOError 输入/输出异常;基本上是无法打开文件
ImportError 无法引入模块或包;基本上是路径问题或名称错误
IndentationError 语法错误(的子类) ;代码没有正确对齐
IndexError 下标索引超出序列边界,比如当x只有三个元素,却试图访问x[5]
KeyError 试图访问字典里不存在的键
KeyboardInterrupt Ctrl+C被按下
NameError 尝试访问一个没有申明的变量
SyntaxError Python代码非法,代码不能编译(个人认为这是语法错误,写错了)
TypeError 传入对象类型与要求的不符合
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,导致你以为正在访问它
ValueError 传入一个调用者不期望的值,即使值的类型是正确的

这里的异常类型这是一些常用的类型,更多的可以看一些这个博客:戳这里

这些导致我们程序出错的异常是怎么来的呢?而是程序给我们抛出来的,那我们自己定义了一种异常怎么抛出对应的异常呢?

raise ZeroDivisionError('错误了')

raise关键子就是用来专门抛出异常了。但是后面接的必需是异常类。
比如我们自己定义一种异常,这种异常是除1错误,因为任何除1都是本身,所以我们自己定义成一种异常:

# 自己定义的OneDivisionError,继承于BaseException
class OneDivisionError(BaseException):
    def __init__(self, msg): # 重写构造方法
        self.msg = msg

    def __str__(self): 
        return self.msg


try:
    a = int(input('请输入被除数'))
    b = int(input('请输入除数'))
    if b == 1:
        raise OneDivisionError('除数为零,异常')
    print(a / b)
except ZeroDivisionError as e:
    b = int(input('除数不能为零,请重新输入除数'))
    print(a / b)
except OneDivisionError as e:
    print(e)
except Exception as ex:
    print(ex)
else:
    print('以上程序没有出现错误')
finally:
    print('异常处理完毕')

执行结果:

在python中还有另外一种,抛错误的方法,就是断言:
断言是什么可以戳这里

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