Python编程基础与实践:Python异常处理入门-优快云博客

Python异常处理：优雅地应对错误

学习目标

通过本课程，学员将掌握Python中错误和异常处理的基本概念，学会使用try-except语句来捕获和处理异常，确保程序在遇到错误时能够优雅地恢复或提供有用的错误信息。

学习内容

1 异常处理

1.1 Python中的错误类型

在编程过程中，错误是不可避免的。Python中错误主要分为两类：语法错误和异常。

语法错误：这类错误通常发生在代码编写阶段，比如拼写错误、缺少括号等。Python解释器会在尝试执行代码之前检测到这些错误，并抛出SyntaxError。
异常：异常是在程序执行过程中发生的错误。这些错误通常是由于程序逻辑错误或外部因素（如文件不存在、网络连接失败等）引起的。Python中，异常是通过抛出异常对象来表示的，这些对象通常继承自BaseException类。
异常处理是编写健壮程序的关键。通过适当的异常处理，程序可以在遇到错误时继续运行，而不是直接崩溃。Python提供了try-except语句来捕获和处理异常。

1.2 使用try-except语句处理异常

try-except语句是Python中处理异常的主要机制。其基本语法如下：
try:
    # 尝试执行的代码
    ...
except ExceptionType:
    # 如果在try块中抛出指定类型的异常，则执行这里的代码
    ...

1.2.1 基本用法

下面是一个简单的例子，演示如何使用try-except语句来处理除零错误：

try:
    result = 10 / 0
except ZeroDivisionError:
    print("除零错误：不能除以零")

在这个例子中，try块中的代码尝试执行除法运算，但由于除数为零，会抛出ZeroDivisionError。except块捕获了这个异常，并打印了一条错误信息。

1.2.2 捕获多个异常

try-except语句可以捕获多个异常。可以通过在except后面列出多个异常类型来实现：

try:
    # 尝试打开一个不存在的文件
    with open("nonexistent_file.txt", "r") as file:
        content = file.read()
except FileNotFoundError:
    print("文件未找到")
except IOError:
    print("输入/输出错误")

在这个例子中，try块尝试打开一个不存在的文件，会抛出FileNotFoundError。如果文件存在但读取时发生其他I/O错误，则会抛出IOError。except块分别捕获这两种异常并处理。

1.2.3 使用else和finally子句

try-except语句还可以包含else和finally子句，以提供更灵活的异常处理机制。

else子句：如果try块中的代码没有抛出异常，则执行else块中的代码。
finally子句：无论是否抛出异常，finally块中的代码都会被执行，通常用于清理资源。

try:
    # 尝试打开一个文件
    with open("example.txt", "r") as file:
        content = file.read()
except FileNotFoundError:
    print("文件未找到")
else:
    print("文件内容：", content)
finally:
    print("无论是否成功，都会执行这行代码")

在这个例子中，如果文件存在且读取成功，则else块中的代码会执行，打印文件内容。无论是否成功，finally块中的代码都会执行，打印一条消息。

1.3 自定义异常

Python允许定义自己的异常类，以处理特定的错误情况。自定义异常类通常继承自Exception类或其子类。

1.3.1 定义自定义异常

下面是一个定义自定义异常类的例子：

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

    def __str__(self):
        return f"自定义错误: {self.message}"

在这个例子中，CustomError类继承自Exception类，并重写了__init__和__str__方法。__init__方法用于初始化异常对象，__str__方法用于返回异常的字符串表示。

1.3.2 抛出自定义异常

定义了自定义异常类后，可以在代码中抛出这些异常：

def check_value(value):
    if value < 0:
        raise CustomError("值不能为负数")
    return value

try:
    result = check_value(-10)
except CustomError as e:
    print(e)