Python异常处理详解
前言
异常即是一个事件,该事件会在程序执行过程中发生,影响了程序的正常执行。一般情况下,在python无法正常处理程序时就会发生一个异常。异常是python对象,表示一个错误。当python脚本发生异常时我们需要捕获处理它,否则程序会终止执行。总的来说,编写程序时遇到的错误可大致分为 2 类,分别为语法错误和运行时错误。在 Python 中,把这种运行时产生错误的情况叫做异常(Exceptions),常见的几种异常情况如下:
1. 语法错误
语法错误,即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。
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。
示例: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,所以运行后会产生运行时错误。
在 Python 中,把这种运行时产生错误的情况叫做异常(Exceptions),常见的几种异常情况如下。
一、Python异常处理
当发生异常时,我们就需要对异常进行捕获,然后进行相应的处理。python的异常捕获常用try...except...结构,把可能发生错误的语句放在try模块里,用except来处理异常,每一个try,都必须至少对应一个except。 基本语法结构如下所示:
try:
...
except
...
1.不确定异常类型时
不确定异常类型时,可用万能异常捕获:Exception
try:
ipt = int(input("请输入数字:"))
except Exception:
print(Exception)
2.指定异常类型
当确定异常类型时,可以指定异常类型,例如:FileNotFoundError
try:
f = open("a.txt")
f.read()
except FileNotFoundError as e:
print(e)
3.捕获多个异常
当可能存在多个异常时,既可以定义多个except来捕获多个异常,也可以在一个except中声明多个异常
# try...except...except...定义多个except捕获多个异常
try:
a = [1, 2]
print(a[3])
except IOError as e: # 由于try中的内容不属于IOError,所以会跳过这个异常,进入下一个异常进行判断
print("读写异常:",e)
except IndexError as e:
print("列表越界异常:",e) # 数组越界异常:list index out of range# try...except(IOError,ValueError)...一个except中声明多个异常
或者
try:
a = [1, 2]
print(a.index(3))
except (IOError, ValueError) as e:
print("读写异常或结果异常:",e) # 读写异常或结果异常:3 is not in list
?二、try except else详解
在原本的try except结构的基础上,Python 异常处理机制还提供了一个 else 块,也就是原有 try except 语句的基础上再添加一个 else 块,即try except else结构。 使用 else 包裹的代码,只有当 try 块没有捕获到任何异常时,才会得到执行;反之,如果 try 块捕获到异常,即调用对应的 except 来处理异常,else 块中的代码也不会得到执行。
try:
age = 18
print(age)
except ValueError as e:
print(e)
else: # 只有当try中定义的语句无异常时,才会走到else分支
print("无异常") # 打印结果:无异常
三、try except finally:资源回收
Python 异常处理机制还提供了一个 finally 语句,通常用来为 try 块中的程序做扫尾清理工作。在整个异常处理机制中,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。
# try...except...finally...异常捕获
try:
f = open('read1.txt')
except FileNotFoundError as e: print(e) # [Errno 2] No such file or directory: 'read1.txt'
else:
print("文件读写正常")
finally: # 无论程序是否有异常,都会走到finally分支
print("over") # over
?四、raise主动触发异常
当程序出现错误,Python会自动引发异常,也可以通过raise显示地引发异常。一旦执行了raise语句,raise后面的语句将不能执行。 raise 语句的基本语法格式为:
raise [exceptionName [(reason)]]
raise 语句有三种常用的用法:
- 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 异常类名称:raise 后带一个异常类名称,表示引发执行类型的异常。
- raise 异常类名称(描述信息):在引发指定类型的异常的同时,附带异常的描述信息。
try:
num = input("请输入一个数字:")
if not num.isdigit():
raise ValueError('num 非数字,请输入数字')
except ValueError as e: print("结果异常,请检查输入项")
五、traceback模块:获取异常信息
在实际调试程序的过程中,有时只获得异常的类型是远远不够的,还需要借助更详细的异常信息才能解决问题。捕获异常时,有 2 种方式可获得更多的异常信息,分别是:
◆ 使用 sys 模块中的 exc_info 方法;
◆ 使用 traceback 模块中的相关函数。
1.借助sys模块中的exc_info方法
try:
f = open('read1.txt')
f.read()
except Exception as e:
print(e) # [Errno 2] No such file or directory: 'read1.txt'
print(sys.exc_info()) # 打印异常信息 # (<class 'FileNotFoundError'>, FileNotFoundError(2, 'No such file or directory'), <traceback object at 0x033F5048>)
2.使用traceback模块中的相关函数
使用 traceback 模块查看异常传播轨迹,首先需要将 traceback 模块引入,该模块提供了如下两个常用方法:
◆ traceback.print_exc():将异常传播轨迹信息输出到控制台或指定文件中。
◆ format_exc():返回一个字符串而不是打印到文件。
traceback.print_exc()
try:
f = [0, 1, 2, 3]
f.index(5)
except ValueError as e:
print(traceback.print_exc()) # 将异常信息输出到控制台或指定文件中,注:此时控制台打印的为捕获的异常信息,非报错
?format_exc()
try:
f = [0, 1, 2, 3]
f.index(5)
except ValueError as e:
# 将异常信息输出到控制台或指定文件中,注:此时控制台打印的为捕获的异常信息,非报错
error_info = traceback.format_exc() # 返回一个字符串而不是打印到文件
print(error_info)
总结
Python常见的异常类型分为语法错误和运行时错误,对于运行时错误,我们可以采用try except进行异常捕获,从而进行处理。不确定异常类型时,可用万能异常捕获:Exception,能够确定异常类型时,可以指定异常类型,例如:FileNotFoundError、IndexError......当可能存在多个异常时,既可以定义多个except来捕获多个异常,也可以在一个except中声明多个异常。
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