[Python] Python シリーズ チュートリアル -- Python3 のエラーと例外 (27)

序文

過去のレビュー:

Python の初心者として、初めて Python プログラミングを学習するとき、これまで説明しなかったいくつかのエラー メッセージがよく表示されます。この章ではそれらについて説明します。

Python には、簡単に認識できる 2 種類のエラーがあります。構文エラーと例外です。

Pythonのassert(アサーション)は式を判定し、式の条件が偽の場合に例外をトリガーするために使用されます。

文法上の誤り

次の例に示すように、初心者は Python の文法エラーや解析エラーに遭遇することがよくあります。

>>> while True print('Hello world')
  File "<stdin>", line 1, in ?
    while True print('Hello world')
                   ^
SyntaxError: invalid syntax

この例では、関数 print() の前にコロン : が欠落しているため、エラーがチェックされます。

パーサーは間違った行を指摘し、最初に見つかったエラーの位置に小さな矢印をマークします。

異常な

Python プログラムの構文が正しい場合でも、実行時にエラーが発生する場合があります。実行時に検出されるエラーは例外と呼ばれます。

ほとんどの例外はプログラムによって処理されず、ここにエラー メッセージの形式で表示されます。

>>> 10 * (1/0)             # 0 不能作为除数,触发异常
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in ?
ZeroDivisionError: division by zero
>>> 4 + spam*3             # spam 未定义,触发异常
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in ?
NameError: name 'spam' is not defined
>>> '2' + 2               # int 不能与 str 相加,触发异常
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
TypeError: can only concatenate str (not "int") to str

例外はさまざまなタイプで発生し、すべてメッセージの一部として出力されます。この例のタイプは、ZeroDivisionError、NameError、および TypeError です。

エラー メッセージの先頭部分には例外が発生したコンテキストが表示され、具体的な情報がコール スタックの形式で表示されます。

例外処理

試す/除外する

例外キャプチャでは、try/Except ステートメントを使用できます。

ここに画像の説明を挿入

次の例では、ユーザーに有効な整数を入力させますが、(Control-C またはオペレーティング システムが提供するメソッドを使用して) プログラムを中断できるようにします。ユーザーによる割り込み情報により、KeyboardInterrupt 例外が発生します。

while True:
    try:
        x = int(input("请输入一个数字: "))
        break
    except ValueError:
        print("您输入的不是数字,请再次尝试输入!")

try ステートメントは次のように機能します。

  • まず、try 節 (キーワード try とキーワードexcel の間の文) が実行されます。

  • 例外が発生しない場合は、Except 句を無視し、try 句が実行された後に終了します。

  • try 句の実行中に例外が発生した場合、try 句の残りの部分は無視されます。例外タイプが、Except の後の名前と一致する場合、対応するExcept 句が実行されます。

  • 例外がどの例外とも一致しない場合、例外は上位の try に渡されます。

try ステートメントには、さまざまな特定の例外を処理するための複数のException 句が含まれる場合があります。最大 1 つのブランチが実行されます。

ハンドラーは、対応する try 句の例外のみを処理し、他の try ハンドラーの例外は処理しません。

例外句は複数の例外を同時に処理でき、これらの例外はタプルとして括弧内に置かれます。次に例を示します。

except (RuntimeError, TypeError, NameError):
    pass

最後の例外句は例外の名前を省略でき、ワイルドカードとして使用されます。このメソッドを使用すると、エラー メッセージを出力し、再度例外をスローできます。

import sys

try:
    f = open('myfile.txt')
    s = f.readline()
    i = int(s.strip())
except OSError as err:
    print("OS error: {0}".format(err))
except ValueError:
    print("Could not convert data to an integer.")
except:
    print("Unexpected error:", sys.exc_info()[0])
    raise

試す/除く...その他

try/excel ステートメントにはオプションの else 句もあります。この句を使用する場合は、すべての else 句の後に配置する必要があります。

try 句で例外が発生しなかった場合、else 句が実行されます。

ここに画像の説明を挿入

次の例では、try 文でファイルがオープンできるかどうかを判定し、ファイルをオープンするときに例外がなければ、else 部分で文を実行してファイルの内容を読み取ります。

for arg in sys.argv[1:]:
    try:
        f = open(arg, 'r')
    except IOError:
        print('cannot open', arg)
    else:
        print(arg, 'has', len(f.readlines()), 'lines')
        f.close()

else 句を使用することは、すべてのステートメントを try 句に入れるよりも優れており、Except ではキャッチできない予期しない例外を避けることができます。

例外処理は、try 句で直接発生した例外を処理するだけでなく、句内で呼び出された関数 (間接的に呼び出された関数も含む) でスローされた例外も処理します。例えば:

>>> def this_fails():
        x = 1/0
   
>>> try:
        this_fails()
    except ZeroDivisionError as err:
        print('Handling run-time error:', err)
   
Handling run-time error: int division or modulo by zero

try-finally ステートメント

try-finally ステートメントは、例外が発生するかどうかに関係なく、最終コードを実行します。

ここに画像の説明を挿入

次の例のfinally ステートメントは、例外が発生したかどうかに関係なく実行されます。

try:
    demo()
except AssertionError as error:
    print(error)
else:
    try:
        with open('file.log') as file:
            read_data = file.read()
    except FileNotFoundError as fnf_error:
        print(fnf_error)
finally:
    print('这句话,无论异常是否发生都会执行。')

例外をスローする

Python は、raise ステートメントを使用して、指定された例外を発生させます。

raise の構文形式は次のとおりです。

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

ここに画像の説明を挿入

次の例では、x が 5 より大きい場合に例外をトリガーします。

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

上記のコードを実行すると例外がトリガーされます。

Traceback (most recent call last):
  File "test.py", line 3, 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

発生させる唯一のパラメータは、スローされる例外を指定します。これは、例外または例外クラス (つまり、Exception のサブクラス) のインスタンスである必要があります。

これが例外をスローしたかどうかを知りたいだけで、それを処理したくない場合は、単純な raise ステートメントで例外を再度発生させることができます。

>>> try:
        raise NameError('HiThere')  # 模拟一个异常。
    except NameError:
        print('An exception flew by!')
        raise
   
An exception flew by!
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 2, in ?
NameError: HiThere

ユーザー定義の例外

新しい例外クラスを作成することで、独自の例外を設定できます。例外クラスは Exception クラスを継承し、直接的または間接的に継承できます。次に例を示します。

>>> 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)
   
My exception occurred, value: 4
>>> raise MyError('oops!')
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in ?
__main__.MyError: 'oops!'
在这个例子中,类 Exception 默认的 __init__() 被覆盖。

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:

class Error(Exception):
    """Base class for exceptions in this module."""
    pass

class InputError(Error):
    """Exception raised for errors in the input.

    Attributes:
        expression -- input expression in which the error occurred
        message -- explanation of the error
    """

    def __init__(self, expression, message):
        self.expression = expression
        self.message = message

class TransitionError(Error):
    """Raised when an operation attempts a state transition that's not
    allowed.

    Attributes:
        previous -- state at beginning of transition
        next -- attempted new state
        message -- explanation of why the specific transition is not allowed
    """

    def __init__(self, previous, next, message):
        self.previous = previous
        self.next = next
        self.message = message

ほとんどの例外名は、標準の例外名と同様に「Error」で終わります。

クリーンアップ動作を定義する

try ステートメントには別のオプションの句があり、状況に関係なく実行されるクリーンアップ動作を定義します。例えば:

>>> try:
...     raise KeyboardInterrupt
... finally:
...     print('Goodbye, world!')
...
Goodbye, world!
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 2, in <module>
KeyboardInterrupt

上記の例では、try 句に例外があるかどうかに関係なく、finally 句が実行されます。

Try 句 (または、Except 句と Else 句) で例外がスローされ、それをキャッチする例外がない場合、その例外は、finally 句の実行後にスローされます。

より複雑な例を次に示します (同じ try ステートメント内の例外句と Final 句)。

>>> def divide(x, y):
        try:
            result = x / y
        except ZeroDivisionError:
            print("division by zero!")
        else:
            print("result is", result)
        finally:
            print("executing finally clause")
   
>>> divide(2, 1)
result is 2.0
executing finally clause
>>> divide(2, 0)
division by zero!
executing finally clause
>>> divide("2", "1")
executing finally clause
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in ?
  File "<stdin>", line 3, in divide
TypeError: unsupported operand type(s) for /: 'str' and 'str'

事前定義されたクリーンアップ動作

一部のオブジェクトでは、システムが正常に使用するかどうかに関係なく、不要になったときに実行される標準のクリーンアップ動作が定義されています。

次の例は、ファイルを開いて内容を画面に出力する試みを示しています。

for line in open("myfile.txt"):
    print(line, end="")

上記のコードの問題は、実行が完了してもファイルが開いたままで閉じられないことです。

キーワード with ステートメントを使用すると、ファイルなどのオブジェクトが使用後にクリーンアップ メソッドを正しく実行することを保証できます。

with open("myfile.txt") as f:
    for line in f:
        print(line, end="")

上記のコードを実行すると、処理中に何か問題が発生した場合でも、ファイル f は常に閉じられます。

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転載: blog.csdn.net/u011397981/article/details/131075778