python 錯誤處理 經(jīng)驗分享【必學知識點】

在程序運行的過程中龙屉,如果發(fā)生了錯誤呐粘,可以事先約定返回一個錯誤代碼,這樣转捕,就可以知道是否有錯作岖,以及出錯的原因。在操作系統(tǒng)提供的調用中五芝,返回錯誤碼非常常見痘儡。比如打開文件的函數(shù)open(),成功時返回文件描述符(就是一個整數(shù))与柑,出錯時返回-1谤辜。

用錯誤碼來表示是否出錯十分不便,因為函數(shù)本身應該返回的正常結果和錯誤碼混在一起价捧,造成調用者必須用大量的代碼來判斷是否出錯:

def?foo():

r?=?some_function()????if?r==(-1):????????return?(-1)????#?do?something

return?rdef?bar():

r?=?foo()????if?r==(-1):????????print?'Error'

else:????????pass

一旦出錯丑念,還要一級一級上報,直到某個函數(shù)可以處理該錯誤(比如结蟋,給用戶輸出一個錯誤信息)脯倚。

所以高級語言通常都內置了一套try...except...finally...的錯誤處理機制,Python也不例外嵌屎。

try

讓我們用一個例子來看看try的機制:

try:????print?'try...'

r?=?10?/?0

print?'result:',?rexcept?ZeroDivisionError,?e:????print?'except:',?efinally:????print?'finally...'print?'END'

當我們認為某些代碼可能會出錯時推正,就可以用try來運行這段代碼,如果執(zhí)行出錯宝惰,則后續(xù)代碼不會繼續(xù)執(zhí)行植榕,而是直接跳轉至錯誤處理代碼,即except語句塊尼夺,執(zhí)行完except后尊残,如果有finally語句塊,則執(zhí)行finally語句塊淤堵,至此寝衫,執(zhí)行完畢。

上面的代碼在計算10 / 0時會產生一個除法運算錯誤:

try...except:?integer?division?or?modulo?by?zerofinally...

END

從輸出可以看到拐邪,當錯誤發(fā)生時慰毅,后續(xù)語句print 'result:', r不會被執(zhí)行,except由于捕獲到ZeroDivisionError扎阶,因此被執(zhí)行汹胃。最后婶芭,finally語句被執(zhí)行。然后统台,程序繼續(xù)按照流程往下走雕擂。

如果把除數(shù)0改成2,則執(zhí)行結果如下:

try...

result:?5finally...

END

由于沒有錯誤發(fā)生贱勃,所以except語句塊不會被執(zhí)行井赌,但是finally如果有,則一定會被執(zhí)行(可以沒有finally語句)贵扰。

你還可以猜測仇穗,錯誤應該有很多種類,如果發(fā)生了不同類型的錯誤戚绕,應該由不同的except語句塊處理纹坐。沒錯,可以有多個except來捕獲不同類型的錯誤:

try:????print?'try...'

r?=?10?/?int('a')????print?'result:',?rexcept?ValueError,?e:????print?'ValueError:',?eexcept?ZeroDivisionError,?e:????print?'ZeroDivisionError:',?efinally:????print?'finally...'print?'END'

int()函數(shù)可能會拋出ValueError舞丛,所以我們用一個except捕獲ValueError耘子,用另一個except捕獲ZeroDivisionError。

此外球切,如果沒有錯誤發(fā)生谷誓,可以在except語句塊后面加一個else,當沒有錯誤發(fā)生時吨凑,會自動執(zhí)行else語句:

try:????print?'try...'

r?=?10?/?int('a')????print?'result:',?rexcept?ValueError,?e:????print?'ValueError:',?eexcept?ZeroDivisionError,?e:????print?'ZeroDivisionError:',?eelse:????print?'no?error!'finally:????print?'finally...'print?'END'

Python的錯誤其實也是class捍歪,所有的錯誤類型都繼承自BaseException,所以在使用except時需要注意的是鸵钝,它不但捕獲該類型的錯誤糙臼,還把其子類也“一網(wǎng)打盡”。比如:

try:

foo()except?StandardError,?e:????print?'StandardError'except?ValueError,?e:????print?'ValueError'

第二個except永遠也捕獲不到ValueError恩商,因為ValueError是StandardError的子類变逃,如果有,也被第一個except給捕獲了怠堪。

Python所有的錯誤都是從BaseException類派生的


使用try...except捕獲錯誤還有一個巨大的好處韧献,就是可以跨越多層調用,比如函數(shù)main()調用foo()研叫,foo()調用bar(),結果bar()出錯了璧针,這時嚷炉,只要main()捕獲到了,就可以處理:

def?foo(s):

return?10?/?int(s)def?bar(s):

return?foo(s)?*?2def?main():

try:

bar('0')????except?StandardError,?e:????????print?'Error!'

finally:????????print?'finally...'

也就是說探橱,不需要在每個可能出錯的地方去捕獲錯誤申屹,只要在合適的層次去捕獲錯誤就可以了绘证。這樣一來,就大大減少了寫try...except...finally的麻煩哗讥。

調用堆棧

如果錯誤沒有被捕獲嚷那,它就會一直往上拋,最后被Python解釋器捕獲杆煞,打印一個錯誤信息魏宽,然后程序退出。來看看err.py:

#?err.py:def?foo(s):

return?10?/?int(s)def?bar(s):

return?foo(s)?*?2def?main():

bar('0')

main()

執(zhí)行决乎,結果如下:

$?python?err.py

Traceback?(most?recent?call?last):

File?"err.py",?line?11,?in?

main()

File?"err.py",?line?9,?in?main

bar('0')

File?"err.py",?line?6,?in?bar

return?foo(s)?*?2

File?"err.py",?line?3,?in?foo

return?10?/?int(s)

ZeroDivisionError:?integer?division?or?modulo?by?zero

出錯并不可怕队询,可怕的是不知道哪里出錯了。解讀錯誤信息是定位錯誤的關鍵构诚。我們從上往下可以看到整個錯誤的調用函數(shù)鏈:

錯誤信息第1行:

Traceback?(most?recent?call?last):

告訴我們這是錯誤的跟蹤信息蚌斩。

第2行:

File?"err.py",?line?11,?in?

main()

調用main()出錯了,在代碼文件err.py的第11行代碼范嘱,但原因是第9行:

File?"err.py",?line?9,?in?main

bar('0')

調用bar('0')出錯了送膳,在代碼文件err.py的第9行代碼,但原因是第6行:

File?"err.py",?line?6,?in?bar????return?foo(s)?*?2

原因是return foo(s) * 2這個語句出錯了丑蛤,但這還不是最終原因叠聋,繼續(xù)往下看:

File?"err.py",?line?3,?in?foo????return?10?/?int(s)

原因是return 10 / int(s)這個語句出錯了,這是錯誤產生的源頭盏阶,因為下面打印了:

ZeroDivisionError:?integer?division?or?modulo?by?zero

根據(jù)錯誤類型ZeroDivisionError晒奕,我們判斷,int(s)本身并沒有出錯名斟,但是int(s)返回0脑慧,在計算10 / 0時出錯,至此砰盐,找到錯誤源頭闷袒。

記錄錯誤

如果不捕獲錯誤,自然可以讓Python解釋器來打印出錯誤堆棧岩梳,但程序也被結束了囊骤。既然我們能捕獲錯誤,就可以把錯誤堆棧打印出來冀值,然后分析錯誤原因也物,同時,讓程序繼續(xù)執(zhí)行下去列疗。

Python內置的logging模塊可以非常容易地記錄錯誤信息:

#?err.pyimport?loggingdef?foo(s):

return?10?/?int(s)def?bar(s):

return?foo(s)?*?2def?main():

try:

bar('0')????except?StandardError,?e:

logging.exception(e)

main()print?'END'

同樣是出錯滑蚯,但程序打印完錯誤信息后會繼續(xù)執(zhí)行,并正常退出:

$?python?err.py

ERROR:root:integer?division?or?modulo?by?zero

Traceback?(most?recent?call?last):

File?"err.py",?line?12,?in?main

bar('0')

File?"err.py",?line?8,?in?bar

return?foo(s)?*?2

File?"err.py",?line?5,?in?foo

return?10?/?int(s)

ZeroDivisionError:?integer?division?or?modulo?by?zeroEND

通過配置,logging還可以把錯誤記錄到日志文件里告材,方便事后排查坤次。

拋出錯誤

因為錯誤是class,捕獲一個錯誤就是捕獲到該class的一個實例斥赋。因此缰猴,錯誤并不是憑空產生的,而是有意創(chuàng)建并拋出的疤剑。Python的內置函數(shù)會拋出很多類型的錯誤滑绒,我們自己編寫的函數(shù)也可以拋出錯誤。

如果要拋出錯誤骚露,首先根據(jù)需要蹬挤,可以定義一個錯誤的class,選擇好繼承關系棘幸,然后焰扳,用raise語句拋出一個錯誤的實例:

#?err.pyclass?FooError(StandardError):

passdef?foo(s):

n?=?int(s)????if?n==0:????????raise?FooError('invalid?value:?%s'?%?s)????return?10?/?n

執(zhí)行,可以最后跟蹤到我們自己定義的錯誤:

$?python?err.py

Traceback?(most?recent?call?last):

...

__main__.FooError:?invalid?value:?0

只有在必要的時候才定義我們自己的錯誤類型误续。如果可以選擇Python已有的內置的錯誤類型(比如ValueError吨悍,TypeError),盡量使用Python內置的錯誤類型蹋嵌。

最后育瓜,我們來看另一種錯誤處理的方式:

#?err.pydef?foo(s):

n?=?int(s)????return?10?/?ndef?bar(s):

try:????????return?foo(s)?*?2

except?StandardError,?e:????????print?'Error!'

raisedef?main():

bar('0')

main()

在bar()函數(shù)中,我們明明已經(jīng)捕獲了錯誤栽烂,但是躏仇,打印一個Error!后,又把錯誤通過raise語句拋出去了腺办,這不有病么焰手?

其實這種錯誤處理方式不但沒病,而且相當常見怀喉。捕獲錯誤目的只是記錄一下书妻,便于后續(xù)追蹤。但是躬拢,由于當前函數(shù)不知道應該怎么處理該錯誤躲履,所以,最恰當?shù)姆绞绞抢^續(xù)往上拋聊闯,讓頂層調用者去處理工猜。

raise語句如果不帶參數(shù),就會把當前錯誤原樣拋出菱蔬。此外域慷,在except中raise一個Error,還可以把一種類型的錯誤轉化成另一種類型:

try:????10?/?0except?ZeroDivisionError:????raise?ValueError('input?error!')

只要是合理的轉換邏輯就可以,但是犹褒,決不應該把一個IOError轉換成毫不相干的ValueError。

小結

Python內置的try...except...finally用來處理錯誤十分方便弛针。出錯時叠骑,會分析錯誤信息并定位錯誤發(fā)生的代碼位置才是最關鍵的。

程序也可以主動拋出錯誤削茁,讓調用者來處理相應的錯誤宙枷。但是,應該在文檔中寫清楚可能會拋出哪些錯誤茧跋,以及錯誤產生的原因慰丛。學好python你需要一個良好的環(huán)境,一個優(yōu)質的開發(fā)交流群瘾杭,群里都是那種相互幫助的人才是可以的诅病,我有建立一個python學習交流群,在群里我們相互幫助粥烁,相互關心贤笆,相互分享內容,這樣出問題幫助你的人就比較多讨阻,群號是301芥永,還有056,最后是051钝吮,這樣就可以找到大神聚合的群埋涧,如果你只愿意別人幫助你,不愿意分享或者幫助別人奇瘦,那就請不要加了棘催,你把你會的告訴別人這是一種分享。

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