Python中的异常处理raise介绍

赵孝正

已于 2024-09-12 13:42:04 修改

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分类专栏： Python初级文章标签： python 开发语言

于 2022-06-03 16:45:11 首次发布

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文章目录

0. 介绍
1. raise 介绍（案例）
2. raise 不需要参数（案例）
3. raise：单独一个 raise（正常程序使用无参的 raise ）
4. 其它案例
- 4.1 案例1
- 4.2 案例2
5. 处理流程
6. 显示error位置
总结

0. 介绍

问题1： 是否可以在程序的指定位置手动抛出一个异常？

答案是肯定的，Python 允许我们在程序中手动设置异常，使用 raise 语句即可。

问题2： 我们从来都是想方设法地让程序正常运行，为什么还要手动设置异常呢？

首先要分清楚程序发生异常和程序执行错误，它们完全是两码事，程序由于错误导致的运行异常，是需要程序员想办法解决的；但还有一些异常，是程序正常运行的结果，比如用 raise 手动引发的异常（比如1÷0没有意义，程序没有写错，但是这样运算不合理，就是异常）。

raise 语句的基本语法格式为：

raise [exceptionName [(reason)]]

其中，用 [] 括起来的为可选参数，其作用是指定抛出的异常名称，以及异常信息的相关描述。

如果可选参数全部省略，则 raise 会把当前错误原样抛出；如果仅省略 (reason)，则在抛出异常时，将不附带任何的异常描述信息。

也就是说，raise 语句有如下三种常用的用法：

raise：单独一个 raise。该语句引发当前上下文中捕获的异常（比如在 except 块中），或默认引发 RuntimeError 异常。
raise 异常类名称：raise 后带一个异常类名称，表示引发执行类型的异常。
raise 异常类名称(描述信息)：在引发指定类型的异常的同时，附带异常的描述信息。

代码测试

>>> raise
Traceback (most recent call last):
  File "<pyshell#1>", line 1, in <module>
    raise
RuntimeError: No active exception to reraise

>>> raise ZeroDivisionError
Traceback (most recent call last):
  File "<pyshell#0>", line 1, in <module>
    raise ZeroDivisionError
ZeroDivisionError

>>> raise ZeroDivisionError("除数不能为零")
Traceback (most recent call last):
  File "<pyshell#2>", line 1, in <module>
    raise ZeroDivisionError("除数不能为零")
ZeroDivisionError: 除数不能为零

1. raise 介绍（案例）

程序正常运行的时候，根据需要，用 raise 手动引发异常。

raise 语句引发的异常，通常用 try except（else finally）异常处理结构来捕获并进行处理。例如：

try:
    a = input("输入一个数：")
    #判断用户输入的是否为数字
    if(not a.isdigit()):
        raise ValueError("a 必须是数字")
except ValueError as e:
    print("引发异常：", repr(e))

当我们输入字母 a ，程序运行结果为：

runfile('E:/09-code/01-turbulence/test/test04.py', wdir='E:/09-code/01-turbulence/test')
输入一个数：>? a
引发异常： ValueError('a 必须是数字')

当我们输入数字 8，程序运行结果为：

输入一个数：8

由上面示例可以看出，我们手动让程序引发异常，很多时候并不是为了让其崩溃。

2. raise 不需要参数（案例）

这里重点关注位于 except 块中的 raise

try:
    a = input("输入一个数：")
    if(not a.isdigit()):
        raise ValueError("a 必须是数字")
except ValueError as e:
    print("引发异常：", repr(e))
    raise

由于在其之前我们已经手动引发了 ValueError 异常，因此这里当再使用 raise 语句时，它会再次引发一次。当我们输入字母 a ，程序执行结果为：

In[2]: runfile('E:/09-code/01-turbulence/test/test04.py', wdir='E:/09-code/01-turbulence/test')
输入一个数：a
引发异常： ValueError('a 必须是数字',)
Traceback (most recent call last):
  File "D:\python3.6\1.py", line 4, in <module>
    raise ValueError("a 必须是数字")
    
ValueError: a 必须是数字

这里重点关注位于 except 块中的 raise，由于在其之前我们已经手动引发了 ValueError 异常，因此这里当再使用 raise 语句时，它会再次引发一次。

3. raise：单独一个 raise（正常程序使用无参的 raise ）

当在没有引发过异常的程序使用无参的 raise 语句时，它默认引发的是 RuntimeError 异常。例如：

try:
    a = input("输入一个数：")
    if(not a.isdigit()):
        raise
except RuntimeError as e:
    print("引发异常：", repr(e))

当我们输入字母 a ，程序执行结果为：

In[3]: runfile('E:/09-code/01-turbulence/test/test04.py', wdir='E:/09-code/01-turbulence/test')
输入一个数：>? a
引发异常： RuntimeError('No active exception to reraise')

4. 其它案例

4.1 案例1

def read_file(file, pattern):
    try:
        if file.endswith('rtd'):
            data = pd.read_csv(file, skiprows=41, sep=r'\t')
        elif file.endswith('csv'):
            data = pd.read_csv(file)
        else:
            raise ValueError("Unknown file type")
        data = extract_cols(data, pattern=pattern, file=file)
    except Exception as e:
        print(f"{os.path.basename(file).split('.')[0]}: {e}")
        data = pd.DataFrame()
    return data

4.2 案例2

def divide(a, b):
    return a/b

try:
    divide(1, 0)
except:
    print("divide by 0")
else:
    print("the code is no problem")

print("code after try catch,hello,world!")

输出结果

divide by 0
code after try catch,hello,world!

5. 处理流程

try：
  code    #需要判断是否会抛出异常的代码，如果没有异常处理，python会直接停止执行程序
 
except:  #这里会捕捉到上面代码中的异常，并根据异常抛出异常处理信息
#except ExceptionName，args：    #同时也可以接受异常名称和参数，针对不同形式的异常做处理
 
  code  #这里执行异常处理的相关代码，打印输出等
 
else：  #如果没有异常则执行else
 
  code  #try部分被正常执行后执行的代码
 
finally：
  code  #退出try语句块总会执行的程序

可以看到，

1. 这里的 else 是和 try-catch 连用的，并且 else 只在 try 中代码没有异常的情况下执行，else 必须在 except 这句代码存在的时候才能出现。
1. finally 这个片段里面的代码是肯定在最后执行的，无论前面是否发生异常，最后总会执行finally片段内的代码。
所以，正常的流程是：try 没有发生错误-》else 内的代码-》finally 中的代码。
发生异常的流程是：try 中发生异常-》被 except 捕获并执行 except 片段中的代码-》执行 finally 中的代码。

6. 显示error位置

要在抛出异常时包含代码所在的位置，可以使用Python的traceback模块。这个模块可以获取异常发生时的堆栈信息，包括文件名和行号。

以下是一个示例代码，展示了如何在捕获异常时打印出详细的错误信息，包括代码所在的位置：

import traceback

try:
    # 假设这是可能会抛出异常的代码
    # 例如：result = 10 / 0  # 这将引发ZeroDivisionError
    result = 10 / 0
except Exception as e:
    # 获取异常信息和堆栈跟踪
    tb = traceback.format_exc()
    print(f"Error processing {filename}: {e}\nTraceback:\n{tb}")

在这个示例中，traceback.format_exc()会返回一个字符串，其中包含了异常的详细信息和堆栈跟踪，包括引发异常的文件名和行号。这样，就可以清楚地看到错误发生的位置。😊

错误信息如下：

Error processing : division by zero
Traceback:
Traceback (most recent call last):
  File "<ipython-input-5-6bef8f98af92>", line 6, in <module>
    result = 10 / 0
ZeroDivisionError: division by zero

总结

也就是说，raise 语句有如下三种常用的用法：

1.raise：单独一个 raise。该语句引发当前上下文中捕获的异常（比如在 except 块中），或默认引发 RuntimeError 异常。
2.raise 异常类名称：raise 后带一个异常类名称，表示引发执行类型的异常。
3.raise 异常类名称(描述信息)：在引发指定类型的异常的同时，附带异常的描述信息。

参考链接：
链接1、