Python异常简介

最新推荐文章于 2025-04-16 19:47:00 发布

红虾程序员

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分类专栏： Python 文章标签： python pycharm sublime text

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(1)内置异常（Built-in Exceptions）

一、异常的概念

1. 定义

异常（Exception）是程序执行过程中发生的错误或意外情况，可能导致程序终止。

错误类型

语法错误（SyntaxError）：代码不符合Python语法规则（如拼写错误、缺少冒号等）。
运行时错误（RuntimeError）：程序运行时因逻辑或外部环境导致的错误（如除零、文件不存在等）。

2. 异常的作用

避免程序崩溃，提供错误处理和恢复的机会。
通过 try-except 结构捕获并处理异常。

3. 异常的分类

(1)内置异常（Built-in Exceptions）

Python提供了大量内置异常类，常见类型如下：

异常类型	说明	示例
`Exception`	所有异常的基类	捕获通用异常
`AssertionError`	`assert` 语句失败时引发	`assert x > 0, "x must be positive"`
`AttributeError`	对象没有该属性	`obj.nonexistent_attr`
`FileNotFoundError`	文件不存在	`open('nonexistent.txt')`
`IndexError`	索引越界	`list[100]`
`KeyError`	字典键不存在	`dict['nonexistent_key']`
`NameError`	变量未定义	`print(undefined_var)`
`TypeError`	操作或函数参数类型不匹配	`'2' + 3`
`ValueError`	参数值无效	`int('abc')`
`ZeroDivisionError`	除以零	`10 / 0`
`ImportError`	模块导入失败	`import nonexist_module`

(2)自定义异常

通过继承 Exception 或其子类创建自定义异常。

二、捕获异常

在程序运行过程中，不能因为遇到某些小异常就让整个程序彻底崩溃。应该假设某处会出现异常，提前做好准备，当真的出现异常时可以处理异常。

1. 捕获指定异常

使用try和except关键字可以捕获并处理异常，在except中可以指定要捕获的异常类型。基本语法如下：

 try:
     # 可能会引发异常的代码块
     risky_operation()
 except SomeException as e:
     # 处理异常的代码块
     handle_exception(e)

try：包含可能引发异常的代码，一般只有一行。
except：指定要捕获的异常类型，并处理该异常。如果代码的异常类型和要捕获的异常类型不一致，则无法捕获异常。as e 允许将异常实例赋值给变量e，以便在异常处理代码中使用。

2. 捕获多个异常

我们可以在一个except块中捕获多个异常，只需将异常类型作为元组列出。

 try:
     risky_operation()
 except (AttributeError, TypeError) as e:
     handle_multiple_exceptions(e)

3. 捕获所有异常

使用 except 或 except Exception as e 可以捕获所有内建异常（不包括SystemExit、KeyboardInterrupt和GeneratorExit），但不包括从BaseException直接继承的其他异常。捕获所有异常应谨慎使用，因为它可能会隐藏程序中的真正问题。

 try:
     risky_operation()
 except:
     handle_all_exceptions(e)
 
 try:
     risky_operation()
 except Exception as e:
     handle_all_exceptions(e)

4. 捕获未知异常

使用 except BaseException as e 可以捕获所有异常，包括那些从BaseException直接继承的异常。

 try:
     risky_operation()
 except BaseException as e:
     handle_unknown_exceptions(e)

三、 `else`和`finally`子句

1. `else`子句

如果try块中的代码没有引发异常，则执行else块中的代码。

 try:
     risky_operation()
 except SomeException as e:
     handle_exception(e)
 else:
     if_no_exception_occurred()

2. `finally`子句

无论是否发生异常，finally块中的代码都会执行。常用于释放资源，如关闭文件或网络连接。

 try:
     risky_operation()
 except SomeException as e:
     handle_exception(e)
 finally:
     cleanup_operation()

四、自定义异常

我们可以通过继承 Exception 类来创建自定义异常类。

 class MyCustomError(Exception):
     def __init__(self, message, error_code):
         super().__init__(message)
         self.error_code = error_code
  
 try:
     raise MyCustomError("Something went wrong!", 404)
 except MyCustomError as e:
     print(f"Error: {e}, Code: {e.error_code}")

五、触发异常

使用raise关键字可以手动触发异常。

 if some_condition:
     raise ValueError("Invalid value encountered!")

六、异常的传递

如果在try块中发生异常，且没有在当前的 try-except 语句中被捕获，异常会被传递到上一层调用者。如果上层调用者也没有捕获异常，异常会继续向上传递，直到被捕获或导致程序崩溃。这种机制使得异常可以在合适的地方被处理。例如：

 def divide(a, b):
     try:
         return a / b
     except ZeroDivisionError as e:
         print("在divide函数中捕获了除以零错误:", e)
         raise  # 重新抛出异常
 
 def main():
     try:
         result = divide(1, 0)
     except ZeroDivisionError as e:
         print("在main函数中捕获了除以零错误:", e)
 
 main()

在本例中，divide 函数捕获了 ZeroDivisionError 。