8、错误和异常处理

Python中常见的错误有两类，一是语法错误，二是异常。

语法错误是违反了Python语法规则，导致代码无法执行。

异常是语法没有错误，但在执行过程中因为代码逻辑问题又发生了故障。

8.1、try语句：

Python中用try语句处理异常。

我们先从示例开始：

>>> if:

File "", line 1

if:

^

SyntaxError: invalid syntax

>>>

此例是一个不完整的if语句，报了语法错误：SyntaxError，具体内容为invalid syntax，语法错误在编写代码时就应当避免。

再看下一个例子：

>>> def func(a):

... print(a+5)

...

>>> a='xyz'

>>> func(a)

Traceback (most recent call last):

File "", line 1, in

File "", line 2, in func

TypeError: can only concatenate str (not "int") to str

>>> func(b)

Traceback (most recent call last):

File "", line 1, in

NameError: name 'b' is not defined

>>>

此例定义一个函数func和一个变量a，然后调用func并把a作为参数传入，语法没有错误，但a是字符串不能与整型相加，产生了逻辑错误，所以抛出了异常类型错误：TypeError，具体内容为can only concatenate str(not"int") to str。调用func(b)由于b没有定义，所以抛出了异常名字错误：NameError，具体内容为name 'b'is not defined

我们先用一简单的try语句捕捉上例异常，因为我们已经知道了异常是类型错误和名字错误，所以可如下写：

>>> try :

... func(a)

... func(b)

... except TypeError:

... print('a值不能运算')

... except NameError:

... print('b未定义')

...

a值不能运算

>>>

try后跟可能抛出异常的语句func(a)、func(b)，except后跟异常名，表示捕捉指定异常，try按字面意思就是尝试运行其后的语句，如果发生异常就由后面的except捕捉。此例有两个异常，所以用两个except捕捉，指定的异常是TypeError和NameError，捕捉到了异常则执行该异常下的语句块，输出结果只有'a值不能运算'，说明当捕捉到一个异常后，其余的异常不再捕捉，因为其余可能产生异常的语句没有再执行的意义。

如果多个异常会用到同样的处理语句，则多个异常可以放在同一个except后面，例如：

>>> try :

... func(a)

... func(b)

... except (TypeError,NameError):

... print('a值不能运算或b值未定义')

...

a值不能运算或b值未定义

>>>

表示捕捉异常TypeError或NameError。

我们可以用as语句获取异常的具体内容，并将内容赋值给变量，如下：

>>> try :

... func(a)

... except TypeError as T:

... print('a值不能运算')

... print(T)

...

a值不能运算

can only concatenate str (not "int") to str

>>>

用as语句把TypeError的具体内容赋值给T，再输出T，即：can only concatenate str(not"int") to str

如果except后跟Exception，则捕捉所有的常规异常错误，例如：

>>> try :

... func(a)

... except Exception as e:

... print('捕捉到了异常：',e)

...

捕捉到了异常： can only concatenate str (not "int") to str

>>>

如果except后不跟异常名，则捕捉所有的异常，包括自定义的异常，例如：

>>> try :

... func(a)

... except :

... print('捕捉到了异常')

...

捕捉到了异常

>>>

但不建议这么做，因为不知道异常的具体内容是什么，难以对异常排查，所以except后至少应跟常规异常Exception，自定义的异常也应该继承Exception。

我们可用mro()函数查看异常的继承顺序，例如：

>>> TypeError.mro()

[, , , ]

>>>

从继承的顺序可知，异常的太上皇是BaseException，BaseException是所有异常的基类，BaseException一般用不到，常规错误基类Exception是皇上，用到Exception就够了，自定义的异常也应直接或间接继承Exception。通常对于不确定的异常用Exception捕捉，并放在最后捕捉，如果放前面则异常都被Exception截获，其后的异常不会再被检验。

更全异常捕捉示例：

>>> try :

... func(a)

... func(b)

... except TypeError as T:

... print('a值不能运算')

... print(T)

... except NameError as N:

... print('b值未定义')

... print(N)

... except Exception as e:

... print(e)

...

a值不能运算

can only concatenate str (not "int") to str

>>>

如果执行语句没有异常，try语句便可以执行结束了，但若需要在没有异常时也执行某些语句，可以用else语句执行，例如：

>>> a=4;b=6

>>> try :

... func(a)

... func(b)

... except TypeError as T:

... print('a值不能运算')

... print(T)

... except NameError as N:

... print('b值未定义')

... print(N)

... except Exception as e:

... print(e)

... else:

... print('没有异常')

...

9

11

没有异常

>>>

重新定义了a、b两个整数，则调用func(a)、func(b)便可正常执行，没有捕捉到异常则执行else语句。

最后，如果不管是否有异常，都要执行某些操作，比如释放资源，则用finally语句来执行，例如：

>>> try :

... func(a)

... func(b)

... except TypeError as T:

... print('a值不能运算')

... print(T)

... except NameError as N:

... print('b值未定义')

... print(N)

... except Exception as e:

... print(e)

... else:

... print('没有异常')

... finally:

... print('删除变量释放资源')

... del a,b

...

9

11

没有异常

删除变量释放资源

>>> a

Traceback (most recent call last):

File "", line 1, in

NameError: name 'a' is not defined

>>> b

Traceback (most recent call last):

File "", line 1, in

NameError: name 'b' is not defined

>>>

finally语句里删除了变量a、b，所以再调用a、b时报了NameError。以上便是try异常处理语句的基本结构。

8.2、raise语句：

我们除了让程序运行时自动抛出异常外，还可以按需要主动抛出异常，Python中用raise语句抛出指定的异常，并可向异常传递数据。

我们先看一个示例：

def func(a):

if type(a) != int:

raise ValueError

print(a+5)

函数中用if语句判断参数a，不是整型时抛出ValueError异常，执行效果如下：

>>> a='xyz'

>>> func(a)

Traceback (most recent call last):

File "", line 1, in

File "", line 3, in func

ValueError

>>> try:

... func(a)

... except ValueError as e:

... print(e,'不是整型')

...

不是整型

前面我们把字符串传入func由程序抛出异常时抛出的是TypeError，这次我们用raise主动抛出异常，则抛出了指定异常ValueError 。

ValueError并没有具体信息，所以print语句没有输出e的值，我们可以用raise抛出异常的同时传入数据，例如：

>>> def func(a):

... if type(a) != int:

... raise ValueError('不是整型')

... print(a+5)

...

>>> a='xyz'

>>> try:

... func(a)

... except ValueError as e:

... print(e)

...

不是整型

>>>

这次抛出的ValueError异常输出了具体信息“不是整型”。

8.3、自定义异常类：

我们可自己定义异常类，自定义异常应继承常规异常类Exception，例如：

class ZiError(Exception):

def __init__(self, arg):

self.arg = arg

def __str__(self):

return self.arg

自定义异常需要用raise语句主动抛出，且会自动调用__str__()函数返回异常具体信息，例如：

>>> def func(a):

... if type(a) != int:

... raise ZiError('不是整型') #抛出ZiError的实例，arg值为'不是整型'

... print(a+5)

...

>>> a='xyz';b=5

>>> try:

... func(b)

... func(a)

... except ZiError as z:

... print(z)

...

10

不是整型

>>>

func(b)可正常执行，但func(a)抛出自定义异常ZiError，并输出异常信息：不是整型。