关于python:Python异常处理

在写 Python 程序的时候常常会报错，报错通常有以下两种状况：

语法错误（Syntax Error）: 局部语法错误属于异样
异样（Exception）

语法错误也称为解析谬误，是最常遇到的一种谬误

In [1]: while True print('Hello!')
  File "<ipython-input-1-5c66e4fd0ae9>", line 1
    while True print('Hello!')
                   ^
SyntaxError: invalid syntax

当代码不合乎 Python 语法的时候就会抛出 SyntaxError。

Python 用异样对象来示意异常情况。遇到谬误后，会引发异样。如果异样没有解决或捕获，程序就会用 traceback 终止程序的执行，如果是在多线程程序中，则会终止以后线程的执行。

In [2]: 1/0
---------------------------------------------------------------------------
ZeroDivisionError                         Traceback (most recent call last)
<ipython-input-2-05c9758a9c21> in <module>()
----> 1 1/0

ZeroDivisionError: division by zero

除以 0 时，就会抛出 ZeroDivisionError 异样（ZeroDivisionError 类的一个实例）。

<!–more–>

Python 3.5.2 中内置异样的类层次结构如下：参考规范库

BaseException  # 所有异样的基类
 +-- SystemExit  # 程序退出 / 终止
 +-- KeyboardInterrupt  # 由键盘中断（通常为 Ctrl+C) 生成
 +-- GeneratorExit  # 由生成器.close()办法引发
 +-- Exception  # 所有非退出异样的基类
      +-- StopIteration  # 进行迭代谬误
      +-- StopAsyncIteration  # 进行异步迭代谬误
      +-- ArithmeticError  # 算数异样的基类
      |    +-- FloatingPointError  # 浮点操作异样
      |    +-- OverflowError  # 溢出导致的异样
      |    +-- ZeroDivisionError  # 对 0 进行除或取模操作导致的异样
      +-- AssertionError  # 由 assert 语句引发
      +-- AttributeError  # 当属性名称有效时引发
      +-- BufferError  # 缓冲区谬误引发
      +-- EOFError  # 达到文件结尾时引发
      +-- ImportError  # import 语句失败
      +-- LookupError  # 索引和键谬误
      |    +-- IndexError  # 超出序列索引的范畴
      |    +-- KeyError  # 键不存在
      +-- MemoryError  # 内存不足
      +-- NameError  # 无奈找到部分或全局名称
      |    +-- UnboundLocalError  # 未绑定的局部变量
      +-- OSError  # 操作系统谬误
      |    +-- BlockingIOError  # IO 阻塞
      |    +-- ChildProcessError  # 子过程
      |    +-- ConnectionError  # 连贯谬误
      |    |    +-- BrokenPipeError  # 管道断开
      |    |    +-- ConnectionAbortedError  # 连贯停止
      |    |    +-- ConnectionRefusedError  # 连贯回绝
      |    |    +-- ConnectionResetError  # 连贯重置
      |    +-- FileExistsError # 文件已存在
      |    +-- FileNotFoundError  # 文件不存在
      |    +-- InterruptedError  # 中断谬误
      |    +-- IsADirectoryError  # 目录谬误
      |    +-- NotADirectoryError  # 非目录谬误
      |    +-- PermissionError  # 权限谬误
      |    +-- ProcessLookupError  # 过程查找谬误
      |    +-- TimeoutError  # 超时谬误
      +-- ReferenceError  # 销毁被援用对象后依然应用援用
      +-- RuntimeError  # 运行时谬误
      |    +-- NotImplementedError  # 没有实现的个性
      |    +-- RecursionError  # 递归谬误
      +-- SyntaxError  # 语法错误
      |    +-- IndentationError  # 缩进谬误
      |         +-- TabError  # 应用不统一的制表符
      +-- SystemError  # 解释器中的非致命零碎谬误
      +-- TypeError  # 给操作传递了谬误的类型
      +-- ValueError  # 有效类型
      |    +-- UnicodeError  # Unicode 谬误
      |         +-- UnicodeDecodeError  # Unicode 解码谬误
      |         +-- UnicodeEncodeError  # Unicode 编码谬误
      |         +-- UnicodeTranslateError  # Unicode 转换谬误
      +-- Warning  # 正告的基类
           +-- DeprecationWarning  # 对于被弃用的特色的正告
           +-- PendingDeprecationWarning  # 对于个性将会被废除的正告
           +-- RuntimeWarning  # 可疑的运行时行为的正告
           +-- SyntaxWarning  # 可疑的语法的正告
           +-- UserWarning  # 用户代码生成的正告
           +-- FutureWarning  # 对于结构未来语义会有扭转的正告
           +-- ImportWarning  # import 语句的正告
           +-- UnicodeWarning  # Unicode 正告
           +-- BytesWarning  # Bytes 正告
           +-- ResourceWarning  # 资源正告

所有异样的基类都是 BaseException
除 SystemExit，KeyboardInterrupt，GeneratorExit 三种异样外都继承自 Exception

捕捉异样能够应用 try/except 语句。try/except 语句用来检测 try 语句块中的谬误，从而让 except 语句捕捉异样信息并解决。

根底语法

try:
    < 语句 >
except <name>：< 语句 >          #如果在 try 局部引发了名为 'name' 的异样，则执行这段代码

示例

In [3]: try:
   ...:     x = int(input("Please enter a number:"))
   ...: except ValueError:
   ...:     print("No valid number.")
   ...:     
Please enter a number: asd
No valid number.

In [4]: import sys

In [5]: try:
   ...:     f = open('file.txt')  # 文件不存在的时候就会抛出 FileNotFoundError 异样
   ...:     s = f.readline()
   ...:     i = int(s.strip())
   ...: except OSError:  # FileNotFoundError 异样的下层异样
   ...:     print('OS error.')
   ...: except ValueError:
   ...:     print('Could not convert data to integer.')
   ...: except Exception:
   ...:     print('Exception.')
   ...: except:  # 不加具体异样类型时，会捕捉所有的异样，应该不必或者慎用
   ...:     print('Unexpected error:', sys.exc_info()[0])
   ...:     
OS error.

各个 except 之间的执行程序：

except 程序捕捉 try 中抛出的异样
越具体的异样应该越靠前，越个别的异样应该越靠后

语法

try:
    < 语句 >
except <name>：< 语句 >          #如果在 try 局部引发了名为 'name' 的异样，则执行这段代码
else:
    < 语句 >          #如果没有异样产生，则执行这段代码

如果 try 局部没有抛出异样，然而又必须执行的语句，则放在 else 语句中。

代码

for arg in sys.argv[1:]:
    try:
        f = open(arg, 'r')
    except IOError:
        print('cannot open', arg)
    else:  # 没有抛出异样（即文件正确关上）时打印出文件中的每一行
        print(arg, 'has', len(f.readlines()), 'lines')
        f.close()

finally 语句用来定义在任何状况下都必须执行的语句。

In [1]: try:
   ...:     raise KeyboardInterrupt
   ...: finally:
   ...:     print('Goodbye')
   ...:     
Goodbye
---------------------------------------------------------------------------
KeyboardInterrupt                         Traceback (most recent call last)
<ipython-input-8-132d568ca0fb> in <module>()
      1 try:
----> 2     raise KeyboardInterrupt
      3 finally:
      4     print('Goodbye')
      5 

KeyboardInterrupt:

带 return 语句的 finally 执行程序

def p(x):
    print(x)
    return x

def t():
    try:
        return p(2)
        print('haha')
    finally:
        return p(3)

x = t()

# 输入后果为：2
3
# 返回值 x 为 3

可见，在 try 块中，只有有 finally 语句，即便函数提前返回，也会在退出 try 块之前执行 finally 语句，因而返回值会被 finally 中的 return 语句代替。

综合应用示例

In [1]: def divide(x, y):
   ...:     try:
   ...:         result = x / y
   ...:     except ZeroDivisionError:
   ...:         print('division by zero!')
   ...:     else:
   ...:         print('result is', result)
   ...:     finally:
   ...:         print('executing finally clause.')
   ...:         

In [2]: divide(2, 0)
division by zero!
executing finally clause.

In [3]: divide(2, 1)
result is  2.0
executing finally clause.

In [4]: divide('2', '1')
executing finally clause.
---------------------------------------------------------------------------
TypeError                                 Traceback (most recent call last)
<ipython-input-4-34bb38fa74fd> in <module>()
----> 1 divide('2', '1')

<ipython-input-1-4273ffa41b76> in divide(x, y)
      1 def divide(x, y):
      2     try:
----> 3         result = x / y
      4     except ZeroDivisionError:
      5         print('division by zero!')

TypeError: unsupported operand type(s) for /: 'str' and 'str'

论断：

任何状况下 finally 语句都会执行。
即便 try 局部中有 return 语句，也会在退出 try 块之前执行 finally 语句，并且返回值是 finally 中的 return
如果有异样没有被解决，则在执行实现 finally 语句之后会会抛出没有被解决的异样
在理论应用中，finally 通常用来开释额定的资源，比方文件或者网络连接

raise 语句

In [1]: raise NameError('Hello')
---------------------------------------------------------------------------
NameError                                 Traceback (most recent call last)
<ipython-input-1-64f372e60821> in <module>()
----> 1 raise NameError('Hello')

NameError: Hello

用户自定义异样类时，应该间接或者间接的继承自 Exception 类。

class CustomException(Exception):
    def __init__(self, code, message):
        self.code = code
        self.message = message

try:
    raise CustomException(500, 'error')
except CustomException as e:
    print('{},{}'.format(e.code, e.message))

# 输入后果：500,error

在函数内引发异样时，如果异样没有被捕捉到，那么它就会被流传到函数被调用的中央。

In [1]: def a():
   ...:         raise Exception('Hello')
   ...: 

In [2]: def b():
   ...:         print('enter b')
   ...:         a()  # 函数 a 中引发的异样，会传递到父函数的调用出
   ...:         print('exit b')  # a 中抛出异样之后传递到 b，停止 b 的执行
   ...:     

In [3]: b()
enter b
---------------------------------------------------------------------------
Exception                                 Traceback (most recent call last)
<ipython-input-3-9c619ddbd09b> in <module>()
----> 1 b()

<ipython-input-2-f99a565bd6f8> in b()
      1 def b():
      2         print('enter b')
----> 3         a()
      4         print('exit b')
      5 

<ipython-input-1-6e68e60e93b5> in a()
      1 def a():
----> 2         raise Exception('Hello')

Exception: Hello

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语法错误

异样

异样层次结构

捕捉异样

try/except

多个 except

可选的 else 语句

finally 语句

被动抛出异样

用户自定义异样

异样的传递

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