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目錄：

• 目錄：
• 8. 錯誤和異常
  • 8.1. 語法錯誤
  • 8.2. 異常
  • 8.3. 異常處理
  • 8.4. 拋出異常
  • 8.5. 用戶自定義異常
  • 8.6. 定義清理行為
  • 8.7. 預定義清理行為

8. 錯誤和異常

至今為止還沒有進一步的談論過錯誤信息，不過在你已經試驗過的那些例子中，可能已經遇到過一些。Python 中（至少）有兩種錯誤：語法錯誤和異常（ syntax errors 和 exceptions ）。

8.1. 語法錯誤

語法錯誤，也被稱作解析錯誤，也許是你學習 Python 過程中最常見抱怨:

>>> while True print('Hello world')File "<stdin>", line 1, in ?while True print('Hello world')^ SyntaxError: invalid syntax

語法分析器指出錯誤行，并且在檢測到錯誤的位置前面顯示一個小“箭頭”。 錯誤是由箭頭 前面 的標記引起的（或者至少是這么檢測的）： 這個例子中，函數 print() 被發現存在錯誤，因為它前面少了一個冒號（ ‘:’ ）。 錯誤會輸出文件名和行號，所以如果是從腳本輸入的你就知道去哪里檢查錯誤了。

8.2. 異常

即使一條語句或表達式在語法上是正確的，當試圖執行它時也可能會引發錯誤。運行期檢測到的錯誤稱為 異常，并且程序不會無條件的崩潰：很快，你將學到如何在 Python 程序中處理它們。然而，大多數異常都不會被程序處理，像這里展示的一樣最終會產生一個錯誤信息:

>>> 10 * (1/0) Traceback (most recent call last):File "<stdin>", line 1, in ? ZeroDivisionError: int division or modulo by zero >>> 4 + spam*3 Traceback (most recent call last):File "<stdin>", line 1, in ? NameError: name 'spam' is not defined >>> '2' + 2 Traceback (most recent call last):File "<stdin>", line 1, in ? TypeError: Can't convert 'int' object to str implicitly

錯誤信息的最后一行指出發生了什么錯誤。異常也有不同的類型，異常類型做為錯誤信息的一部分顯示出來：示例中的異常分別為 零除錯誤（ ZeroDivisionError ） ，命名錯誤（ NameError） 和 類型錯誤（ TypeError ）。打印錯誤信息時，異常的類型作為異常的內置名顯示。對于所有的內置異常都是如此，不過用戶自定義異常就不一定了（盡管這是一個很有用的約定）。標準異常名是內置的標識（沒有保留關鍵字）。

這一行后一部分是關于該異常類型的詳細說明，這意味著它的內容依賴于異常類型。

錯誤信息的前半部分以堆棧的形式列出異常發生的位置。通常在堆棧中列出了源代碼行，然而，來自標準輸入的源碼不會顯示出來。

內置的異常 列出了內置異常和它們的含義。

8.3. 異常處理

通過編程處理選擇的異常是可行的。看一下下面的例子：它會一直要求用戶輸入，直到輸入一個合法的整數為止，但允許用戶中斷這個程序（使用 Control-C 或系統支持的任何方法）。注意：用戶產生的中斷會引發一個 KeyboardInterrupt 異常。

>>> while True: ... try: ... x = int(input("Please enter a number: ")) ... break ... except ValueError: ... print("Oops! That was no valid number. Try again...") ...

try 語句按如下方式工作。

首先，執行 try 子句 （在 try 和 except 關鍵字之間的部分）。如果沒有異常發生， except 子句 在 try 語句執行完畢后就被忽略了。如果在 try 子句執行過程中發生了異常，那么該子句其余的部分就會被忽略。如果異常匹配于 except 關鍵字后面指定的異常類型，就執行對應的except子句。然后繼續執行 try 語句之后的代碼。如果發生了一個異常，在 except 子句中沒有與之匹配的分支，它就會傳遞到上一級 try 語句中。如果最終仍找不到對應的處理語句，它就成為一個 未處理異常，終止程序運行，顯示提示信息。

一個 try 語句可能包含多個 except 子句，分別指定處理不同的異常。至多只會有一個分支被執行。異常處理程序只會處理對應的 try 子句中發生的異常，在同一個 try 語句中，其他子句中發生的異常則不作處理。一個 except 子句可以在括號中列出多個異常的名字，例如:

... except (RuntimeError, TypeError, NameError): ... pass

最后一個 except 子句可以省略異常名稱，以作為通配符使用。你需要慎用此法，因為它會輕易隱藏一個實際的程序錯誤！可以使用這種方法打印一條錯誤信息，然后重新拋出異常（允許調用者處理這個異常):

import systry:f = open('myfile.txt')s = f.readline()i = int(s.strip()) except OSError as err:print("OS error: {0}".format(err)) except ValueError:print("Could not convert data to an integer.") except:print("Unexpected error:", sys.exc_info()[0])raise

try … except 語句可以帶有一個 else子句，該子句只能出現在所有 except 子句之后。當 try 語句沒有拋出異常時，需要執行一些代碼，可以使用這個子句。例如:

for arg in sys.argv[1:]:try:f = open(arg, 'r')except IOError:print('cannot open', arg)else:print(arg, 'has', len(f.readlines()), 'lines')f.close()

使用 else 子句比在 try 子句中附加代碼要好，因為這樣可以避免 try … except 意外的截獲本來不屬于它們保護的那些代碼拋出的異常。

發生異常時，可能會有一個附屬值，作為異常的 參數 存在。這個參數是否存在、是什么類型，依賴于異常的類型。

在異常名（列表）之后，也可以為 except 子句指定一個變量。這個變量綁定于一個異常實例，它存儲在 instance.args 的參數中。為了方便起見，異常實例定義了 _str_() ，這樣就可以直接訪問過打印參數而不必引用 .args。這種做法不受鼓勵。相反，更好的做法是給異常傳遞一個參數（如果要傳遞多個參數，可以傳遞一個元組），把它綁定到 message 屬性。一旦異常發生，它會在拋出前綁定所有指定的屬性。

>>> try: ... raise Exception('spam', 'eggs') ... except Exception as inst: ... print(type(inst)) # the exception instance ... print(inst.args) # arguments stored in .args ... print(inst) # __str__ allows args to be printed directly, ... # but may be overridden in exception subclasses ... x, y = inst.args # unpack args ... print('x =', x) ... print('y =', y) ... <class 'Exception'> ('spam', 'eggs') ('spam', 'eggs') x = spam y = eggs

對于那些未處理的異常，如果一個它們帶有參數，那么就會被作為異常信息的最后部分（“詳情”）打印出來。

異常處理器不僅僅處理那些在 try 子句中立刻發生的異常，也會處理那些 try 子句中調用的函數內部發生的異常。例如:

>>> def this_fails(): ... x = 1/0 ... >>> try: ... this_fails() ... except ZeroDivisionError as err: ... print('Handling run-time error:', err) ... Handling run-time error: int division or modulo by zero

8.4. 拋出異常

raise 語句允許程序員強制拋出一個指定的異常。例如:

>>> raise NameError('HiThere') Traceback (most recent call last):File "<stdin>", line 1, in ? NameError: HiThere

要拋出的異常由 raise 的唯一參數標識。它必需是一個異常實例或異常類（繼承自 Exception 的類）。

如果你需要明確一個異常是否拋出，但不想處理它，raise 語句可以讓你很簡單的重新拋出該異常:

>>> try: ... raise NameError('HiThere') ... except NameError: ... print('An exception flew by!') ... raise ... An exception flew by! Traceback (most recent call last):File "<stdin>", line 2, in ? NameError: HiThere

8.5. 用戶自定義異常

在程序中可以通過創建新的異常類型來命名自己的異常（Python 類的內容請參見 類 ）。異常類通常應該直接或間接的從 Exception 類派生，例如:

>>> class MyError(Exception): ... def __init__(self, value): ... self.value = value ... def __str__(self): ... return repr(self.value) ... >>> try: ... raise MyError(2*2) ... except MyError as e: ... print('My exception occurred, value:', e.value) ... My exception occurred, value: 4 >>> raise MyError('oops!') Traceback (most recent call last):File "<stdin>", line 1, in ? __main__.MyError: 'oops!'

在這個例子中，Exception 默認的 *__init__() 被覆蓋。新的方式簡單的創建 value 屬性。這就替換了原來創建 args 屬性的方式。

異常類中可以定義任何其它類中可以定義的東西，但是通常為了保持簡單，只在其中加入幾個屬性信息，以供異常處理句柄提取。如果一個新創建的模塊中需要拋出幾種不同的錯誤時，一個通常的作法是為該模塊定義一個異常基類，然后針對不同的錯誤類型派生出對應的異常子類:

class Error(Exception):"""Base class for exceptions in this module."""passclass InputError(Error):"""Exception raised for errors in the input.Attributes:expression -- input expression in which the error occurredmessage -- explanation of the error"""def __init__(self, expression, message):self.expression = expressionself.message = messageclass TransitionError(Error):"""Raised when an operation attempts a state transition that's notallowed.Attributes:previous -- state at beginning of transitionnext -- attempted new statemessage -- explanation of why the specific transition is not allowed"""def __init__(self, previous, next, message):self.previous = previousself.next = nextself.message = message

與標準異常相似，大多數異常的命名都以 “Error” 結尾。

很多標準模塊中都定義了自己的異常，用以報告在他們所定義的函數中可能發生的錯誤。關于類的進一步信息請參見 類 一章。

8.6. 定義清理行為

try 語句還有另一個可選的子句，目的在于定義在任何情況下都一定要執行的功能。例如:

>>> try: ... raise KeyboardInterrupt ... finally: ... print('Goodbye, world!') ... Goodbye, world! KeyboardInterrupt Traceback (most recent call last):File "<stdin>", line 2, in ?

不管有沒有發生異常，finally子句 在程序離開 try 后都一定會被執行。當 try 語句中發生了未被 except 捕獲的異常（或者它發生在 except 或 else 子句中），在 finally 子句執行完后它會被重新拋出。 try 語句經由 break ，continue 或 return 語句退 出也一樣會執行 finally 子句。以下是一個更復雜些的例子:

>>> def divide(x, y): ... try: ... result = x / y ... except ZeroDivisionError: ... print("division by zero!") ... else: ... print("result is", result) ... finally: ... print("executing finally clause") ... >>> divide(2, 1) result is 2 executing finally clause >>> divide(2, 0) division by zero! executing finally clause >>> divide("2", "1") executing finally clause Traceback (most recent call last):File "<stdin>", line 1, in ?File "<stdin>", line 3, in divide TypeError: unsupported operand type(s) for /: 'str' and 'str'

如你所見， finally 子句在任何情況下都會執行。TypeError 在兩個字符串相除的時候拋出，未被 except 子句捕獲，因此在 finally 子句執行完畢后重新拋出。

在真實場景的應用程序中，finally 子句用于釋放外部資源（文件 或網絡連接之類的），無論它們的使用過程中是否出錯。

8.7. 預定義清理行為

有些對象定義了標準的清理行為，無論對象操作是否成功，不再需要該對象的時候就會起作用。以下示例嘗試打開文件并把內容打印到屏幕上。

for line in open("myfile.txt"):print(line)

這段代碼的問題在于在代碼執行完后沒有立即關閉打開的文件。這在簡單的腳本里沒什么，但是大型應用程序就會出問題。with 語句使得文件之類的對象可以 確保總能及時準確地進行清理。

with open("myfile.txt") as f:for line in f:print(line)

語句執行后，文件 f 總會被關閉，即使是在處理文件中的數據時出錯也一樣。其它對象是否提供了預定義的清理行為要查看它們的文檔。

與50位技術專家面對面20年技術見證，附贈技術全景圖

總結

以上是生活随笔為你收集整理的Python学习笔记：错误和异常的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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