《Python 编程从入门到实践》———— 错误与异常

 Python 编程时，经常会看到一些报错信息。Python 有两种错误很容易辨认：语法错误和异常。Python 使用被称为异常的特殊对象来管理程序执行期间发生的错误。每当发生让 Python 不知所措的错误时，它都会创建一个异常对象。如果你编写了处理该异常的代码，程序将继续运行；如果你未对异常进行处理，程序将停止，并显示一个 traceback，其中包含有关异常的报告。异常是使用 try-except 代码块处理的。try-except 代码块让 Python 执行指定的操作，同时告诉 Python 发生异常时怎么办。使用了 try-except 代码块时，即便出现异常，程序也将继续运行。

语法错误

 Python 的语法错误或者称之为解析错，是初学者经常碰到的，如下实例:

# 输入
while True
    print("Hello world")

# 输出
Invalid  syntax

 语法分析器指出了出错的一行，并且在最先找到的错误的位置标记。

异常

 即便 Python 程序的语法是正确的，在运行它的时候，也有可能发生错误。运行期检测到的错误被称为异常。大多数的异常都不会被程序处理，都以错误信息的形式展现。异常以不同的类型出现，这些类型都作为信息的一部分打印出来。错误信息的前面部分显示了异常发生的上下文，并以调用栈的形式显示具体信息。

# 输入
str1 = 2 + "3"
print(str1)

# 输出
Traceback (most recent call last):
  File "C:/script/error.py", line 1, in <module>
    str1 = 2 + "3"
TypeError: unsupported operand type(s) for +: 'int' and 'str'

异常处理

 try/except 语句
 try 语句按照如下方式工作；
  首先，执行 try 子句（在关键字 try 和关键字 except 之间的语句）。
  如果没有异常发生，忽略 except 子句，try 子句执行后结束。
  如果在执行 try 子句的过程中发生了异常，那么 try 子句余下的部分将被忽略。如果异常的类型和 except 之后的名称相符，那么对应的 except 子句将被执行。
  如果一个异常没有与任何的 except 匹配，那么这个异常将会传递给上层的 try 中。
 一个 try 语句可能包含多个except子句，分别来处理不同的特定的异常。最多只有一个分支会被执行。处理程序将只针对对应的 try 子句中的异常进行处理，而不是其他的 try 的处理程序中的异常。

# 输入
try:
    print(5/0)
except ZeroDivisionError:
    print("You can't divide by zero!")

# 输出
You can't divide by zero!

 try/except…else 语句
 try/except 语句还有一个可选的 else 子句，如果使用这个子句，那么必须放在所有的 except 子句之后。else 子句将在 try 子句没有发生任何异常的时候执行。

# 输入
try:
    print(0/5)
except ZeroDivisionError:
    print("You can't divide by zero!")
else:
    print("Go ahead")


# 输出
0.0
Go ahead

 使用 else 子句比把所有的语句都放在 try 子句里面要好，这样可以避免一些意想不到，而 except 又无法捕获的异常。异常处理并不仅仅处理那些直接发生在 try 子句中的异常，而且还能处理子句中调用的函数（甚至间接调用的函数）里抛出的异常。

# 输入
def fail():
    x = 5/0

try:
    fail()
except ZeroDivisionError:
    print("You can't divide by zero!")
else:
    print("Go ahead")


# 输出
You can't divide by zero!

 try-finally 语句
 try-finally 语句无论是否发生异常都将执行最后的代码。

# 输入
def fail():
    x = 5/0

try:
    fail()
except ZeroDivisionError:
    print("You can't divide by zero!")
else:
    print("Go ahead")
finally:
    print("Well done")

# 输出
You can't divide by zero!
Well done

 抛出异常
 Python 使用 raise 语句抛出一个指定的异常。raise语法格式如下。raise 唯一的一个参数指定了要被抛出的异常。它必须是一个异常的实例或者是异常的类（也就是 Exception 的子类）。如果你只想知道这是否抛出了一个异常，并不想去处理它，那么一个简单的 raise 语句就可以再次把它抛出。

raise [Exception [, args [, traceback]]]

# 输入
x = 10
if x > 5:
    raise Exception('x 不能大于 5。x 的值为: {}'.format(x))

# 输出
Traceback (most recent call last):
  File "C:/script/error.py", line 16, in <module>
    raise Exception('x 不能大于 5。x 的值为: {}'.format(x))
Exception: x 不能大于 5。x 的值为: 10

 用户自定义异常
 可以通过创建一个新的异常类来拥有自己的异常。异常类继承自 Exception 类，可以直接继承，或者间接继承。当创建一个模块有可能抛出多种不同的异常时，一种通常的做法是为这个包建立一个基础异常类，然后基于这个基础类为不同的错误情况创建不同的子类。

# 输入
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)

# 输出
My exception occurred, value: 4