0. 引言

在编写Python程序时，有时我们不确定一段语句是否可以正确执行，因为如果发生错误，那么程序就会终止，这样对完整代码实现很不友好。我们希望可以程序可以根据不同的错误（异常）从而执行不同的语句，达到解决错误的效果。

1. try…except…else…finally…语句

1.1 语法

为了捕获异常，在编码过程中，我们可以简单使用 try/except 语句来捕捉异常，具体语法如下：

try:  # 尝试运行的语句（可能会发生异常，也可能不会发生异常）<语句>
except (异常类型1, 异常类型2, ...):  # 如果发生异常类型1时的操作<语句>
else:  # 如果没有发生异常的操作（可选）<语句>
finally:  # 不管有没有发生异常都会执行的操作<语句>

上面的代码实现了：通过监视 try 语句块中的错误，从而让 except 语句捕获异常信息并进行处理。因此，如果你不想在异常发生时结束你的程序，就需要在 try 语句块中捕获相应的异常。

1.2 例子

接下来，我们通过一个代码实例来具体了解一下 try...except 的用法。

1.2.1 出现异常

try:  # 尝试执行的语句（可能会发生异常，也可能不会发生异常）file = open("test.txt", "r")  # 以只读模式打开指定的文件file.write("这是一个测试文件，用于测试Python中的异常")except (IOError, ValueError) as e:  # 可以捕获不同类型的异常，实现有针对性处理问题print(f"捕获到的异常有 {e} ，但并不影响程序接下来的运行！")else:  # 如果没有发生异常print("没有发生异常！")finally:  # 不管有没有异常都会执行print("该代码块执行完毕！")# try代码块外的程序不会收到异常影响而中断
print("[try代码块外面的其他代码] try代码块只要捕获了异常就不会影响程序的运行（除非因为处理不好导致其他地方报错:joy:）！")"""捕获到的异常有 not writable ，但并不影响程序接下来的运行！该代码块执行完毕！[try代码块外面的其他代码] try代码块只要捕获了异常就不会影响程序的运行（除非因为处理不好导致其他地方报错:joy:）！
"""

上述代码的意思是以可读模式打开一个 test.txt 文件，然后向文件中写入一段话：这是一个测试文件，用于测试Python中的异常! 因为文件是以可读模式打开的，所以没有写入权限，肯定会出错。但因在 try 代码块中，肯定会被对应的IO错误类型捕获。

1.2.2 没有异常

我们修改代码，以写模式打开文件再写入对应的语句，修改后代码如下：

try:  # 尝试执行的语句（可能会发生异常，也可能不会发生异常）file = open("test.txt", "w")  # 以只读模式打开指定的文件file.write("这是一个测试文件，用于测试Python中的异常")except (IOError, ValueError) as e:  # 可以捕获不同类型的异常，实现有针对性处理问题print(f"捕获到的异常有 {e} ，但并不影响程序接下来的运行！")else:  # 如果没有发生异常print("没有发生异常！")finally:  # 不管有没有异常都会执行print("该代码块执行完毕！")# try代码块外的程序不会收到异常影响而中断
print("[try代码块外面的其他代码] try代码块只要捕获了异常就不会影响程序的运行（除非因为处理不好导致其他地方报错:joy:）！")"""没有发生异常！该代码块执行完毕！[try代码块外面的其他代码] try代码块只要捕获了异常就不会影响程序的运行（除非因为处理不好导致其他地方报错:joy:）！
"""

1.3 try的工作原理

try 的工作原理是，当开始一个 try 语句后，python 就在当前程序的上下文中作标记，这样当异常出现时就可以回到这里，try 子句先执行，接下来会发生什么依赖于执行时是否出现异常。大致的情况可以分为两种，一种是触发了异常，另一种是没有触发异常，具体表现如下：

1. 如果当 try 后的代码里发生了异常，python 就跳回到 try 并执行第一个匹配该异常的 except 子句，异常处理完毕，控制流就通过整个 try 语句。

2. 如果在 try 后的代码里没有发生异常，python将执行else语句后的语句，然后控制流通过整个try语句。

其实，上面的代码实例很好的覆盖了这两种情况。

2. 主动抛出异常 —— raise

我们从来都是想方设法地让程序正常运行，为什么还要手动设置异常呢？首先要分清楚程序发生异常和程序执行错误，它们完全是两码事：

• 程序由于错误导致的运行异常，是需要程序员想办法解决的 —— 一般使用try...except...语句或者直接debug
• 但还有一些异常，是程序正常运行的结果，比如用 raise 手动引发的异常。

2.1 语法

raise 语句的基本语法格式为：

raise [exceptionName [(reason)]]

其中， exceptionName和reason 为均可选参数，前者的作用是指定抛出的异常名称，后者为异常信息的相关描述。

• 如果可选参数全部省略，则 raise 会把当前错误原样抛出
• 如果仅省略 (reason)，则在抛出异常时，将不附带任何的异常描述信息

也就是说，raise 语句有如下三种常用的用法：

• raise：单独一个 raise。该语句引发当前上下文中捕获的异常（比如在 except 块中），或默认引发 RuntimeError 异常。
• raise exceptionName：raise 后带一个异常类名称，表示引发执行类型的异常。
• raise exceptionName(reason)：在引发指定类型的异常的同时，附带异常的描述信息。

显然，每次执行 raise 语句，都只能引发一次执行的异常。首先，我们来测试一下以上 3 种 raise 的用法：

>>> # 1. 单独一个raise
>>> raise
Traceback (most recent call last):File "<stdin>", line 1, in <module>
RuntimeError: No active exception to reraise>>> # 2. raise exceptionName
>>> raise ZeroDivisionError
Traceback (most recent call last):File "<stdin>", line 1, in <module>
ZeroDivisionError>>> raise NoArgumentsError
Traceback (most recent call last):File "<stdin>", line 1, in <module>
NameError: name 'NoArgumentsError' is not defined  # exception需要符合规定，不行自己乱写>>> NoArgumentsError = "没有参数异常"
>>> raise NoArgumentsError
Traceback (most recent call last):File "<stdin>", line 1, in <module>
TypeError: exceptions must derive from BaseException  # exception需要符合规定，不行自己乱写>>> raise Exception("NoArgumentsError")
Traceback (most recent call last):File "<stdin>", line 1, in <module>
Exception: NoArgumentsError>>> # 3. raise exceptionName(reason)
>>> raise ZeroDivisionError("除零错误！")
Traceback (most recent call last):File "<stdin>", line 1, in <module>
ZeroDivisionError: 除零错误！

2.2 使用raise的目的

我们手动让程序引发异常，很多时候并不是为了让其崩溃。事实上，raise 语句引发的异常通常用 try except (else finally)异常处理结构来捕获并进行处理。例如：

try:num = input("请输入一个数字：")if not num.isdigit():raise ValueError(f"输入的{num}不是一个数字！")else:print(f"输入的数字为：{num}")
except ValueError as e:  # 捕获 ValueError 并as为eprint(f"触发[{e}]异常")"""请输入一个数字：leovin触发[输入的leovin不是一个数字！]异常
"""

可以看到，当用户输入的不是数字时，程序会进入 if 判断语句，并执行 raise 引发 ValueError 异常。但由于其位于 try 块中，因为 raise 抛出的异常会被 try 捕获，并由 except 块进行处理。

因此，虽然程序中使用了 raise 语句引发异常，但程序的执行是正常的，手动抛出的异常经过合适的处理并不会导致程序崩溃。

2.3 raise默认引发的异常

当在没有引发过异常的程序使用无参的 raise 语句时，它默认引发的是 RuntimeError 异常。例如：

try:num = input("请输入一个数字：")if not num.isdigit():raiseelse:print(f"输入为: {num}")
except RuntimeError as e:print(f"异常[{e}]触发")"""请输入一个数字：leovin异常[No active exception to reraise]触发
"""

2.4 不指定except需捕获的异常

try:num = input("请输入一个数字：")if not num.isdigit():raiseelse:print(f"输入为: {num}")
except:print(f"异常触发")  # 但这样我们就不知道具体是什么异常发生了！"""请输入一个数字：leovin异常触发
"""

3. 异常的类型

4. 异常的层次关系（hierarchical structure）

参考

1. http://c.biancheng.net/view/2360.html
2. https://www.jb51.net/article/220448.htm

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