Practical Python项目教程：Python错误检查与异常处理机制详解-优快云博客

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Practical Python项目教程：Python错误检查与异常处理机制详解

practical-python Practical Python Programming (course by @dabeaz) 项目地址: https://gitcode.com/gh_mirrors/pr/practical-python

引言

在Python编程中，错误检查与异常处理是构建健壮程序的关键环节。本文基于Practical Python项目中的错误处理章节，深入讲解Python异常机制的核心概念和最佳实践。

Python程序的失败模式

Python采用"鸭子类型"（Duck Typing）的设计哲学，这意味着函数不会预先检查参数类型，而是在运行时通过操作是否可行来判断类型是否合适。

def add(x, y):
    return x + y

add(3, 4)       # 正常执行
add('3', '4')   # 正常执行，结果为'34'
add(3, '4')     # 运行时抛出TypeError

这种设计带来了灵活性，但也要求开发者通过充分的测试来确保代码质量。

Python异常机制详解

基本语法

抛出异常使用raise语句：

if value < 0:
    raise ValueError("值不能为负数")

捕获异常使用try-except块：

try:
    risky_operation()
except ValueError as e:
    print(f"操作失败: {e}")

异常传播机制

异常会沿着调用栈向上传播，直到被捕获或到达程序顶层：

def inner():
    raise RuntimeError("内部错误")

def middle():
    inner()  # 异常从这里抛出

def outer():
    try:
        middle()
    except RuntimeError:  # 异常在这里被捕获
        print("捕获到异常")

异常处理流程

当异常被捕获后，执行对应的except块
处理完成后，程序继续执行try-except块之后的代码
如果异常未被捕获，程序终止并打印错误信息

Python内置异常类型

Python提供了丰富的内置异常类型，常见的有：

ValueError：值不合法
TypeError：类型不匹配
IndexError：索引越界
KeyError：字典键不存在
IOError：I/O操作失败
RuntimeError：一般运行时错误

异常处理最佳实践

精确捕获异常

避免捕获过于宽泛的异常，应该只捕获你能处理的异常类型：

# 不推荐 - 捕获所有异常
try:
    do_something()
except Exception:
    pass

# 推荐 - 只捕获特定异常
try:
    do_something()
except (ValueError, TypeError) as e:
    handle_error(e)

异常信息处理

异常对象通常包含有价值的诊断信息：

try:
    process_data()
except RuntimeError as e:
    logging.error(f"处理失败: {e}")
    raise  # 重新抛出异常

资源清理

使用finally确保资源被正确释放：

f = open('data.txt')
try:
    process(f)
finally:
    f.close()  # 总会执行

更现代的写法是使用with语句：

with open('data.txt') as f:
    process(f)  # 退出with块后文件自动关闭

实战练习解析

练习3.8：合理抛出异常

在CSV解析函数中添加参数校验逻辑：

def parse_csv(filename, select=None, has_headers=True):
    if select and not has_headers:
        raise RuntimeError("select参数需要表头")
    # 其余解析逻辑...

这种校验有助于尽早发现编程错误，避免逻辑矛盾。

练习3.9：优雅处理数据错误

增强CSV解析函数的容错能力：

def parse_csv(filename, types=None):
    records = []
    for rowno, row in enumerate(rows, 1):
        try:
            if types:
                row = [func(val) for func, val in zip(types, row)]
            records.append(row)
        except ValueError as e:
            print(f"Row {rowno}: 转换失败 {row}")
            print(f"Row {rowno}: 原因 {e}")
    return records

练习3.10：可控的错误静默

为用户提供控制错误显示的选项：

def parse_csv(filename, types=None, silence_errors=False):
    # ...同上...
    except ValueError as e:
        if not silence_errors:
            print(f"Row {rowno}: 转换失败 {row}")
            print(f"Row {rowno}: 原因 {e}")