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关于Python的异常捕获和处理

时间:2023-05-27 20:21:29 阅读:1415次 来源:互联网

程序运行过程中,一旦出现异常将会导致程序立即终止,异常以后的代码全部都不会执行!

1 语法错误

指解析代码时出现的错误。当代码不符合Python 语法规则时,Python解释器在解析时就会报出 SyntaxError 语法错误,与此同时还会明确指出最早探测到错误的语句。例如:

print "Hello,World!"

我们知道,Python 3.0已不再支持上面这种写法,所以在运行时,解释器会报如下错误:

SyntaxError: Missing parentheses in call to 'print'

语法错误多是开发者疏忽导致的,属于真正意义上的错误,是解释器无法容忍的,因此,只有将程序中的所有语法错误全部纠正,程序才能执行。

2 运行时错误

运行时错误,即程序在语法上都是正确的,但在运行时发生了错误。例如:

a = 1/0

上面这句代码的意思是“用 1 除以 0,并赋值给 a 。因为0 作除数是没有意义的,所以运行后会产生如下错误:

Traceback (most recent call last): File "<pyshell#0>", line 1, in <module> 1/0 ZeroDivisionError: division by zero

3 其他异常

以上运行输出结果中,前两段指明了错误的位置,最后一句表示出错的类型。在 Python 中,把这种运行时产生错误的情况叫做异常(Exceptions)。

这种异常情况还有很多,常见的几种异常情况如下表:

异常类型含义实例
AssertionError当 assert 关键字后的条件为假时,程序运行会停止并抛出此异常>>> assert 1>0>>> assert 1<0AssertionError
AttributeError当试图访问的对象属性不存在时,抛出的异常>>> s="hello">>> s.lenAttributeError: 'str' object has no attribute'len'
IndexError索引超出序列范围,会引发此异常>>> s="hello">>> s[5]IndexError: string index out of range
KeyError字典中查找一个不存在的关键字时,引发此异常>>> demo_dict={"age": 20}>>> demo_dict["name"]KeyError: 'name'
NameError尝试访问一个未声明的变量时,引发此异常>>> helloNameError: name 'hello' is not defined
TypeError不同类型数据之间的无效操作>>> 1+"2"TypeError: unsupported operand type(s) for +: 'int' and 'str'
ZeroDivisionError除法运算中除数为 0 引发此异常>>> a = 1/0ZeroDivisionError: division by zero

4 异常处理

程序运行时出现异常,目的并不是让我们的程序直接终止!Python是希望在出现异常时,我们可以编写代码来对异常进行处理!

Python 提供了try except语句捕获并处理异常,该异常处理语句的基本语法结构如下:

try:
    # 可能产生异常的代码块
except [(Error1, Error2, ...) [as e]]:
    # 处理异常的代码块1
except [(Error3, Error4, ...) [as e]]:
    # 处理异常的代码块2

该格式中,[ ] 括起来的部分可以使用,也可以省略。其中各部分的含义如下:

(Error1, Error2,...) 、(Error3, Error4,...):其中,Error1、Error2、Error3 和Error4 都是具体的异常类型。显然,一个 except 块可以同时处理多种异常。

[as e]:作为可选参数,表示给异常类型起一个别名 e,这样做的好处是方便在except 块中调用异常类型(后续会用到)。

[Exception]:作为可选参数,可以代指程序可能发生的所有异常情况,其通常用在最后一个 except 块。

注:except 后面也可以不指定具体的异常名称,这样的话,表示要捕获所有类型的异常。

另外,从 try except 的基本语法格式可以看出,try 代码块仅有一个,但except 代码块可以有多个,这是为了针对不同的异常类型提供不同的异常处理方式。当程序发生不同的意外情况时,会对应不同的异常类型,Python 解释器就会根据该异常类型来决定使用哪个 except 块来处理该异常。

try except 语句的执行流程如下:

1、首先执行 try 中的代码块,如果执行过程中出现异常,系统会自动生成一个异常类型,并将该异常提交给 Python 解释器,此过程称为捕获异常。

2、当 Python 解释器收到异常对象时,会寻找能处理该异常对象的 except 块,如果找到合适的 except 块,则把该异常对象交给该 except 块处理,这个过程被称为处理异常。如果 Python 解释器找不到处理异常的 except 块,则程序运行终止,Python 解释器也将退出。

异常处理例子:

try:
    a = int(input("输入被除数:"))
    b = int(input("输入除数:"))
    c = a / b
    print("您输入的两个数相除的结果是:", c )
except (ValueError, ArithmeticError):
    print("程序发生了数字格式异常、算术异常之一")
except :
    print("未知异常")
print("程序继续运行")

程序运行结果为:

输入被除数:a程序发生了数字格式异常,算术异常之一程序继续运行

上面程序中,第 6 行代码使用了(ValueError, ArithmeticError)来指定所捕获的异常类型,这就表明该 except 块可以同时捕获这 2 种类型的异常;第 8 行代码只有 except 关键字,并未指定具体要捕获的异常类型,这种省略异常类的 except 语句也是合法的,它表示可捕获所有类型的异常,一般会作为异常捕获的最后一个 except 块。除此之外,由于 try 块中引发了异常,并被 except 块成功捕获,因此程序才可以继续执行,才有了“程序继续运行”的输出结果。

通过在try块后提供多个except块可以无须在异常处理块中使用if判断异常类型,但依然可以针对不同的异常类型提供相应的处理逻辑,从而提供更细致、更有条理的异常处理逻辑。

事实上,不管程序代码块是否处于 try 块中,甚至包括 except 块中的代码,只要执行该代码块时出现了异常,系统总会自动生成一个 Error 对象。如果程序没有为这段代码定义任何的 except 块,则 Python 解释器无法找到处理该异常的 except 块,程序就会停止运行;反之,如果程序发生异常,并且该异常经 try 捕获并由 except 处理完成,则程序会继续执行。

5 获取特定异常的有关信息

每种异常类型都提供了如下几个属性和方法,通过调用它们,就可以获取当前处理异常类型的相关信息:

args:返回异常的错误编号和描述字符串;
str(e):返回异常信息,但不包括异常信息的类型;
repr(e):返回较全的异常信息,包括异常信息的类型。
try:
    result=20/int(input("请输入除数:"))
    print(result)
except ValueError:
  print("必须输入整数")
except ArithmeticError:
  print("算数错误,除数不能为 0")
else:
    print("没有出现异常")
print("继续运行")

程序运行结果为:

输入被除数:210没有出现异常继续运行

6 finally语句

Python 异常处理机制还提供了一个 finally 语句,用来为 try 块中的程序做扫尾清理工作。

在整个常处理机制中,finally 语句的功能是:无论 try 块是否发生异常,最终都要进入 finally 语句,并执行其中的代码块。

finally 示例:

try:
    a=20/int(input("请输入 a 的值:"))
    print(a)
except:
  print("发生异常")
else:
  print("执行 else 代码块")
finally:
    print("执行 finally 代码块")

finally 代码块的强大还远不止此,即便当 try 块发生异常,且没有合适和except 处理异常时,finally 块中的代码也会得到执行。

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