Python 的异常处理

在执行程序的过程中,可能会遇到多多少少的“意外情况”,比如除数为 0,文件找不到,变量未声明等。解释器在发现这些异常错误后,会当机立断终止程序的运行,如果我们想程序继续运行,提高代码的健壮性,就需要用到异常处理。

try 和 except

Python 中使用 try 关键字来捕获异常,使用 except 关键字来处理异常,没有 catch 关键字。
不进行异常处理的情况:

def devide(a,b):
    return a/b
        
devide(1,0)

执行 devide 函数,程序直接挂掉了,抛出一个 ZeroDivisionError 的异常:

Traceback (most recent call last):
  File "C:\Users\Charley\Desktop\py\py.py", line 4, in <module>
    devide(1,0)
  File "C:\Users\Charley\Desktop\py\py.py", line 2, in devide
    return a/b
ZeroDivisionError: division by zero
[Finished in 0.6s with exit code 1]
[shell_cmd: python -u "C:\Users\Charley\Desktop\py\py.py"]
[dir: C:\Users\Charley\Desktop\py]
[path: C:\Python27\;C:\Python27\Scripts;C:\WINDOWS\system32;C:\WINDOWS;C:\WINDOWS\System32\Wbem;C:\WINDOWS\System32\WindowsPowerShell\v1.0\;D:\nvm;D:\nodejs;C:\Program Files (x86)\Windows Kits\8.1\Windows Performance Toolkit\;C:\Program Files\Microsoft SQL Server\110\Tools\Binn\;C:\ProgramData\chocolatey\bin;C:\Program Files (x86)\GtkSharp\2.12\bin;C:\Program Files\MySQL\MySQL Utilities 1.6\;C:\Users\Charley\AppData\Local\Programs\Python\Python35-32\Scripts\;C:\Users\Charley\AppData\Local\Programs\Python\Python35-32\;D:\Git\bin;D:\Sublime Text 3;D:\MinGW\bin\;D:\MinGW\bin\;D:\Microsoft VS Code\bin;D:\Java\jdk 8.0\bin;D:\Android\sdk;C:\Program Files\MySQL\MySQL Server 5.7\bin;]

修改代码,对 ZeroDivisionError 异常进行捕获处理:

def devide(a,b):
    try:
        return a/b
    except ZeroDivisionError:
        print("除数不能为零!")
        
devide(1,0)

执行结果如下:

除数不能为零!

程序没有挂掉,并对相应的异常进行了处理。

捕获多个异常

我们还可以捕获多个异常:

def devide(a,b):
    try:
        print(num)
        return a/b
    except ZeroDivisionError:
        print("除数不能为零!")
    except NameError:
        print("变量不存在!")

devide(1,0)

运行结果:

变量不存在!

上面的异常处理可以捕获多个异常情况,如果触发了 ZeroDivisionError 异常,就输出 除数不能为零! 提示语,如果触发了 NameError 异常,就输出 变量不存在! 提示语。
在捕获多个异常时,也可以进行简写:

def devide(a,b):
    try:
        print(num)
        return a/b
    except (ZeroDivisionError,NameError):
        print("发生了一些异常情况!请检查代码")

devide(1,0)

Python2 中可以将异常直接使用逗号分隔,Python3 中必须将异常置于元组中。

异常类

除了上面提到的两种异常,Python 中还有许许多多的异常(具体见此),我们可以查看这些异常的数据类型:

def devide(a,b):
    try:
        return a/b
    except ZeroDivisionError:
        print(type(ZeroDivisionError))

devide(1,0)

执行结果:

<class 'type'>

这些异常都是类。所有的异常都有一个共同的父类 Exception,如果我们使用 Exception 来进行捕获,将捕获到所有的异常情况,使用 as 关键字可以查看具体的异常信息:

def devide(a,b):
    try:
        return a/b
    except Exception as res:
        print(res)

devide(1,0)

运行结果:

division by zero

raise 关键字

raise 关键字用来主动触发异常:

def devide(a,b):
    try:
        raise NameError
    except Exception:
        print("发生了一点错误!")

devide(1,1)

运行结果:

发生了一点错误!

上面我们手动触发了 NameError 异常,同样可以被捕获。

自定义异常

除了系统自带的异常之外,我们还可以对异常进行自定义,前面说到所有的异常都是类,因此我们也需要自定义异常类,该类应该以 Exception 类作为父类

class 没事儿就像搞点事情(Exception):
    def __init__(self,reason):
        self.reason = reason

def devide(a,b):
    try:
        raise 没事儿就像搞点事情("点事情是谁?")
    except Exception as res:
        print("发生了一点错误:%s"%res.reason)

devide(1,1)

运行结果如下:

发生了一点错误:点事情是谁?

新建对象是为了记录详细的异常信息,当然也可以直接抛出异常类:

class 没事儿就像搞点事情(Exception):
    def __init__(self,reason):
        self.reason = reason

def devide(a,b):
    try:
        raise 没事儿就像搞点事情
    except Exception as res:
        print("发生了一点错误")


devide(1,1)

运行结果如下:

发生了一点错误

else 关键字

如果没有出现异常,那么就会执行 else 中的代码:

def devide(a,b):
    try:
        print(a/b)
    except Exception as res:
        print("发生了一点错误:%s"%res)
    else:
        print("嘻嘻,没有发生错误哟!")

devide(1,1)

运行结果如下:

1.0
嘻嘻,没有发生错误哟!

finally 关键字

finally 是异常的出口,不管有没有异常,不管捕获了多少异常,都会执行 finally 中的语句:

def devide(a,b):
    try:
        print(a/b)
    except Exception as res:
        print("发生了一点错误:%s"%res)
    else:
        print("嘻嘻,没有发生错误哟!")
    finally:
        print("你若安好,便是晴天")

devide(1,1)

运行结果:

1.0
嘻嘻,没有发生错误哟!
你若安好,便是晴天

finally 中可以进行清理工作,比如关闭文件,该操作不论是否发生异常都应该被执行了,所以应该放在 finally 中。

异常传递

异常会在调用栈中逐层往外传递,直到被捕获到为止。内层函数产生了异常,如果自身没有进行处理,就将异常传递给调用它的函数,如果调用它的函数也不进行处理,再向外传递,直到传递给解释器,被解释器所捕获。

def a():
    print(num)

def b():
    a()

def c():
    try:
        b()
    except Exception as res:
        print(res)

c()

运行结果如下:

name 'num' is not defined

完。

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