異常處理
異常就是運(yùn)行期檢測(cè)到的錯(cuò)誤俐末。計(jì)算機(jī)語(yǔ)言針對(duì)可能出現(xiàn)的錯(cuò)誤定義了異常類型趴泌，某種錯(cuò)誤引發(fā)對(duì)應(yīng)的異常時(shí)躲雅，異常處理程序?qū)⒈粏?dòng)炕淮，從而恢復(fù)程序的正常運(yùn)行逢勾。
1. Python 標(biāo)準(zhǔn)異常總結(jié)
- BaseException：所有異常的 基類
- Exception：常規(guī)異常的 基類
- StandardError：所有的內(nèi)建標(biāo)準(zhǔn)異常的基類
- ArithmeticError：所有數(shù)值計(jì)算異常的基類
- FloatingPointError：浮點(diǎn)計(jì)算異常
- OverflowError：數(shù)值運(yùn)算超出最大限制
- ZeroDivisionError：除數(shù)為零
- AssertionError：斷言語(yǔ)句（assert）失敗
- AttributeError：嘗試訪問(wèn)未知的對(duì)象屬性
- EOFError：沒(méi)有內(nèi)建輸入饭耳，到達(dá)EOF標(biāo)記
- EnvironmentError：操作系統(tǒng)異常的基類
- IOError：輸入/輸出操作失敗
- OSError：操作系統(tǒng)產(chǎn)生的異常（例如打開(kāi)一個(gè)不存在的文件）
- WindowsError：系統(tǒng)調(diào)用失敗
- ImportError：導(dǎo)入模塊失敗的時(shí)候
- KeyboardInterrupt：用戶中斷執(zhí)行
- LookupError：無(wú)效數(shù)據(jù)查詢的基類
- IndexError：索引超出序列的范圍
- KeyError：字典中查找一個(gè)不存在的關(guān)鍵字
- MemoryError：內(nèi)存溢出（可通過(guò)刪除對(duì)象釋放內(nèi)存）
- NameError：嘗試訪問(wèn)一個(gè)不存在的變量
- UnboundLocalError：訪問(wèn)未初始化的本地變量
- ReferenceError：弱引用試圖訪問(wèn)已經(jīng)垃圾回收了的對(duì)象
- RuntimeError：一般的運(yùn)行時(shí)異常
- NotImplementedError：尚未實(shí)現(xiàn)的方法
- SyntaxError：語(yǔ)法錯(cuò)誤導(dǎo)致的異常
- IndentationError：縮進(jìn)錯(cuò)誤導(dǎo)致的異常
- TabError：Tab和空格混用
- SystemError：一般的解釋器系統(tǒng)異常
- TypeError：不同類型間的無(wú)效操作
- ValueError：傳入無(wú)效的參數(shù)
- UnicodeError：Unicode相關(guān)的異常
- UnicodeDecodeError：Unicode解碼時(shí)的異常
- UnicodeEncodeError：Unicode編碼錯(cuò)誤導(dǎo)致的異常
- UnicodeTranslateError：Unicode轉(zhuǎn)換錯(cuò)誤導(dǎo)致的異常
異常體系內(nèi)部有層次關(guān)系偶垮，Python異常體系中的部分關(guān)系如下所示：
2. Python標(biāo)準(zhǔn)警告總結(jié)
- Warning：警告的基類
- DeprecationWarning：關(guān)于被棄用的特征的警告
- FutureWarning：關(guān)于構(gòu)造將來(lái)語(yǔ)義會(huì)有改變的警告
- UserWarning：用戶代碼生成的警告
- PendingDeprecationWarning：關(guān)于特性將會(huì)被廢棄的警告
- RuntimeWarning：可疑的運(yùn)行時(shí)行為(runtime behavior)的警告
- SyntaxWarning：可疑語(yǔ)法的警告
- ImportWarning：用于在導(dǎo)入模塊過(guò)程中觸發(fā)的警告
- UnicodeWarning：與Unicode相關(guān)的警告
- BytesWarning：與字節(jié)或字節(jié)碼相關(guān)的警告
- ResourceWarning：與資源使用相關(guān)的警告
3. try - except 語(yǔ)句
try:
檢測(cè)范圍
except Exception[as reason]:
出現(xiàn)異常后的處理代碼
try 語(yǔ)句按照如下方式工作：
- 首先，執(zhí)行
try子句（在關(guān)鍵字try和關(guān)鍵字except之間的語(yǔ)句） - 如果沒(méi)有異常發(fā)生叫惊，忽略
except子句款青，try子句執(zhí)行后結(jié)束。 - 如果在執(zhí)行
try子句的過(guò)程中發(fā)生了異常霍狰，那么try子句余下的部分將被忽略抡草。如果異常的類型和except之后的名稱相符，那么對(duì)應(yīng)的except子句將被執(zhí)行蔗坯。最后執(zhí)行try - except語(yǔ)句之后的代碼康震。 - 如果一個(gè)異常沒(méi)有與任何的
except匹配，那么這個(gè)異常將會(huì)傳遞給上層的try中步悠。
【例子】
try:
f = open('test.txt')
print(f.read())
f.close()
except OSError:
print('打開(kāi)文件出錯(cuò)')
# 打開(kāi)文件出錯(cuò)
[root@10 python]# ls test.txt
ls: 無(wú)法訪問(wèn)'test.txt': 沒(méi)有那個(gè)文件或目錄
[root@10 python]# py try-except.py
打開(kāi)文件出錯(cuò)
[root@10 python]# echo -n "測(cè)試" > test.txt
[root@10 python]# py try-except.py
測(cè)試
[root@10 python]#
這段代碼的作用是嘗試打開(kāi)名為"test.txt"的文件签杈，如果打開(kāi)成功，則讀取文件內(nèi)容并打印出來(lái)鼎兽，最后關(guān)閉文件答姥。如果打開(kāi)文件出錯(cuò)（比如文件不存在或無(wú)法訪問(wèn)），則會(huì)捕獲 OSError 異常并打印出"打開(kāi)文件出錯(cuò)"谚咬。
解釋一下代碼的執(zhí)行過(guò)程：
- 首先鹦付，嘗試打開(kāi)名為"test.txt"的文件，如果文件存在且可以被訪問(wèn)择卦，則執(zhí)行下面的代碼塊敲长；否則跳到
except語(yǔ)句。 - 打開(kāi)文件后秉继，使用
f.read()方法讀取文件內(nèi)容祈噪，并通過(guò)print()函數(shù)打印出來(lái)。 - 最后尚辑，使用
f.close()關(guān)閉文件辑鲤，確保資源被正確釋放。 - 如果在
try代碼塊中發(fā)生了OSError異常（比如文件無(wú)法打開(kāi)）杠茬，那么程序會(huì)跳到except語(yǔ)句月褥，并執(zhí)行其中的代碼，打印出"打開(kāi)文件出錯(cuò)"瓢喉。
注意：使用 try-except 結(jié)構(gòu)可以捕獲指定類型的異常宁赤，并在出現(xiàn)異常時(shí)執(zhí)行特定的錯(cuò)誤處理代碼，避免程序崩潰栓票。
【例子】
try:
f = open('test.txt')
print(f.read())
f.close()
except OSError as error:
print('打開(kāi)文件出錯(cuò)\n原因是：' + str(error))
# 打開(kāi)文件出錯(cuò)
# 原因是：[Errno 2] No such file or directory: 'test.txt'
[root@10 python]# rm -f test.txt
[root@10 python]# py try-except_2.py
打開(kāi)文件出錯(cuò)
原因是：[Errno 2] No such file or directory: 'test.txt'
[root@10 python]#
這段代碼與之前的代碼相似决左，但在 except 塊中做了一些修改。現(xiàn)在，代碼會(huì)捕獲 OSError 異常哆窿，并將異常信息打印出來(lái)链烈。
解釋一下代碼的執(zhí)行過(guò)程：
- 首先，嘗試打開(kāi)名為"test.txt"的文件挚躯，如果文件存在且可以被訪問(wèn)强衡，則執(zhí)行下面的代碼塊；否則跳到
except語(yǔ)句码荔。 - 打開(kāi)文件后漩勤，使用
f.read()方法讀取文件內(nèi)容，并通過(guò)print()函數(shù)打印出來(lái)缩搅。 - 最后越败，使用
f.close()關(guān)閉文件，確保資源被正確釋放硼瓣。 - 如果在
try代碼塊中發(fā)生了OSError異常（比如文件無(wú)法打開(kāi)）究飞，那么程序會(huì)跳到except語(yǔ)句，并執(zhí)行其中的代碼堂鲤。 -
as error表示將捕獲的異常對(duì)象賦值給變量error亿傅。 - 在
except塊中，使用print()函數(shù)將錯(cuò)誤提示信息打印出來(lái)瘟栖，包括捕獲到的異常信息葵擎。
這樣，即可打印出出錯(cuò)的原因半哟，幫助調(diào)試程序或提供錯(cuò)誤信息酬滤。
3.1 一個(gè)try語(yǔ)句可能包含多個(gè)except子句，分別來(lái)處理不同的特定的異常寓涨。最多只有一個(gè)分支會(huì)被執(zhí)行盯串。**
【例子】
try:
int("abc")
s = 1 + '1'
f = open('test.txt')
print(f.read())
f.close()
except OSError as error:
print('打開(kāi)文件出錯(cuò)\n原因是：' + str(error))
except TypeError as error:
print('類型出錯(cuò)\n原因是：' + str(error))
except ValueError as error:
print('數(shù)值出錯(cuò)\n原因是：' + str(error))
# 數(shù)值出錯(cuò)
# 原因是：invalid literal for int() with base 10: 'abc'
[root@10 python]# ls test.txt
ls: 無(wú)法訪問(wèn)'test.txt': 沒(méi)有那個(gè)文件或目錄
[root@10 python]# py try-except_3.py
數(shù)值出錯(cuò)
原因是：invalid literal for int() with base 10: 'abc'
[root@10 python]# sed -i.bak 's|abc|123|' try-except_3.py
[root@10 python]# sed -n '/int(.....)/'p try-except_3.py
int("123")
[root@10 python]# py try-except_3.py
類型出錯(cuò)
原因是：unsupported operand type(s) for +: 'int' and 'str'
[root@10 python]# sed -i.bak2 "s#'1'#1#" try-except_3.py
[root@10 python]# sed -n '/s =/'p try-except_3.py
s = 1 + 1
[root@10 python]# py try-except_3.py
打開(kāi)文件出錯(cuò)
原因是：[Errno 2] No such file or directory: 'test.txt'
[root@10 python]# echo -n "測(cè)試" > test.txt
[root@10 python]# py try-except_3.py
測(cè)試
[root@10 python]#
這段代碼中使用了多個(gè) except 塊來(lái)捕獲不同類型的異常，并打印出對(duì)應(yīng)的錯(cuò)誤信息戒良。
解釋一下代碼的執(zhí)行過(guò)程：
- 首先嘴脾，嘗試將字符串 "abc" 轉(zhuǎn)換為整數(shù)，由于該字符串不能被正確轉(zhuǎn)換蔬墩，拋出了
ValueError異常。這時(shí)耗拓，程序會(huì)跳到第一個(gè)except塊中拇颅。 - 在第一個(gè)
except塊中，使用print()函數(shù)打印出錯(cuò)誤提示信息乔询，包括捕獲的異常信息樟插。在這里，打印出了“數(shù)值出錯(cuò)\n原因是：invalid literal for int() with base 10: 'abc'”。 - 接下來(lái)黄锤，由于前面的語(yǔ)句發(fā)生了異常搪缨，程序不會(huì)繼續(xù)執(zhí)行剩余的代碼。
- 注意鸵熟，第二個(gè)和第三個(gè)
except塊不會(huì)執(zhí)行副编，因?yàn)檫@里拋出的異常是ValueError，而不是OSError或TypeError流强。
使用多個(gè) except 塊可以根據(jù)不同的異常類型痹届，進(jìn)行不同的錯(cuò)誤處理。這樣能夠更精確地捕獲和處理異常打月，提高代碼的健壯性队腐。
3.2 try-except-else 語(yǔ)句
【例子】
dict1 = {'a': 1, 'b': 2, 'v': 22}
try:
x = dict1['y']
except LookupError:
print('查詢錯(cuò)誤')
except KeyError:
print('鍵錯(cuò)誤')
else:
print(x)
# 查詢錯(cuò)誤
[root@10 python]# py try-except-else.py
查詢錯(cuò)誤
[root@10 python]# vi try-except-else.py
[root@10 python]# cat try-except-else.py
dict1 = {'a': 1, 'b': 2, 'v': 22}
try:
x = dict1['y']
except KeyError:
print('鍵錯(cuò)誤')
except LookupError:
print('查詢錯(cuò)誤')
else:
print(x)
[root@10 python]# py try-except-else.py
鍵錯(cuò)誤
[root@10 python]# sed -i.bak "s/'y'/'a'/" try-except-else.py
[root@10 python]# sed -n '/a/'p try-except-else.py
dict1 = {'a': 1, 'b': 2, 'v': 22}
x = dict1['a']
[root@10 python]# py try-except-else.py
1
[root@10 python]#
這段代碼中使用了 try-except-else 結(jié)構(gòu)來(lái)處理字典的查詢操作。
解釋一下代碼的執(zhí)行過(guò)程：
- 首先奏篙，嘗試從
dict1字典中查詢鍵'y'對(duì)應(yīng)的值柴淘，由于該鍵不存在，拋出了KeyError異常秘通。這時(shí)为严，程序會(huì)跳到第一個(gè)except塊中。 - 在第一個(gè)
except塊中充易，使用print()函數(shù)打印出錯(cuò)誤提示信息梗脾，即"查詢錯(cuò)誤"。 - 由于發(fā)生了異常盹靴，程序不會(huì)繼續(xù)執(zhí)行
else塊中的代碼炸茧。 - 注意，這里使用了
LookupError作為第一個(gè)except塊的異常類型稿静，它是KeyError的父類梭冠，因此可以捕獲KeyError異常。 - 所以改备，使用多個(gè)except代碼塊時(shí)控漠，必須堅(jiān)持對(duì)其規(guī)范排序，要從最具針對(duì)性的異常到最通用的異常悬钳。
通過(guò) try-except-else 結(jié)構(gòu)盐捷，我們可以在 try 塊中嘗試執(zhí)行某個(gè)操作，如果發(fā)生異常默勾，則執(zhí)行特定的異常處理代碼（如 except 塊）碉渡，如果沒(méi)有發(fā)生異常，則執(zhí)行其他的代碼（如 else 塊）母剥。這樣可以使代碼更加靈活和健壯滞诺。
3.3 一個(gè) except 子句可以同時(shí)處理多個(gè)異常形导，這些異常將被放在一個(gè)括號(hào)里成為一個(gè)元組。
【例子】
try:
int("abc")
s = 1 + '1'
f = open('test.txt')
print(f.read())
f.close()
except (OSError, TypeError, ValueError) as error:
print('出錯(cuò)了习霹！\n原因是：' + str(error))
# 出錯(cuò)了
# 原因是：invalid literal for int() with base 10: 'abc'
這段代碼中使用了一個(gè) except 塊來(lái)捕獲多個(gè)異常類型朵耕，并打印出對(duì)應(yīng)的錯(cuò)誤信息。
解釋一下代碼的執(zhí)行過(guò)程：
- 首先淋叶，嘗試將字符串 "abc" 轉(zhuǎn)換為整數(shù)阎曹，由于該字符串不能被正確轉(zhuǎn)換，拋出了
ValueError異常爸吮。 - 接著芬膝，由于前面的語(yǔ)句發(fā)生了異常，程序不會(huì)繼續(xù)執(zhí)行剩余的代碼形娇。
- 在
except塊中锰霜，使用(OSError, TypeError, ValueError)表示同時(shí)捕獲這三種異常類型。然后桐早，將捕獲的異常對(duì)象賦值給變量error癣缅。 - 在
except塊中，使用print()函數(shù)打印出錯(cuò)誤提示信息哄酝，包括捕獲的異常信息友存。在這里，打印出了“出錯(cuò)了陶衅！\n原因是：invalid literal for int() with base 10: 'abc'”屡立。
通過(guò)使用括號(hào)（(OSError, TypeError, ValueError)）將多個(gè)異常類型放在一起，可以在單個(gè) except 塊中捕獲多個(gè)異常搀军。這樣簡(jiǎn)化了代碼膨俐，并減少了重復(fù)的代碼判斷。
元組內(nèi)的異常類型順序?qū)Y(jié)果沒(méi)有影響罩句。
try 語(yǔ)句塊中的語(yǔ)句段順序?qū)Y(jié)果有影響焚刺，誰(shuí)在前并當(dāng)發(fā)生異常時(shí)，就先輸出誰(shuí)并終止代碼執(zhí)行门烂。
感謝你的指正乳愉，我會(huì)更加準(zhǔn)確地回答你的問(wèn)題。非常抱歉之前的回答有誤屯远。謝謝蔓姚！
4. try - except - finally 語(yǔ)句
try:
檢測(cè)范圍
except Exception[as reason]:
出現(xiàn)異常后的處理代碼
finally:
無(wú)論如何都會(huì)被執(zhí)行的代碼
不管try子句里面有沒(méi)有發(fā)生異常，finally子句都會(huì)執(zhí)行慨丐。
【例子】如果一個(gè)異常在try子句里被拋出赂乐，而又沒(méi)有任何的except把它截住，那么這個(gè)異常會(huì)在finally子句執(zhí)行后被拋出咖气。
def divide(x, y):
try:
result = x / y
print("result is", result)
except ZeroDivisionError:
print("division by zero!")
finally:
print("executing finally clause")
divide(2, 1)
# result is 2.0
# executing finally clause
divide(2, 0)
# division by zero!
# executing finally clause
divide("2", "1")
# executing finally clause
# TypeError: unsupported operand type(s) for /: 'str' and 'str'
[root@10 python]# py try-except-finally.py
result is 2.0
executing finally clause
division by zero!
executing finally clause
executing finally clause
Traceback (most recent call last):
File "/root/python/try-except-finally.py", line 17, in <module>
divide("2", "1")
File "/root/python/try-except-finally.py", line 3, in divide
result = x / y
TypeError: unsupported operand type(s) for /: 'str' and 'str'
[root@10 python]#
這段代碼中挨措，divide函數(shù)用于執(zhí)行兩個(gè)數(shù)的除法操作。它使用了try-except-finally語(yǔ)句塊來(lái)處理可能出現(xiàn)的異常情況崩溪。
當(dāng)傳入的兩個(gè)參數(shù)x和y都是數(shù)值類型時(shí)浅役，try塊中的除法操作將正常執(zhí)行，結(jié)果將存儲(chǔ)在result變量中伶唯，并通過(guò)print語(yǔ)句打印出來(lái)觉既。然后，無(wú)論是否有異常發(fā)生乳幸，finally塊中的代碼都會(huì)執(zhí)行瞪讼，打印出"executing finally clause"的消息。
當(dāng)傳入的y為0時(shí)粹断，會(huì)發(fā)生ZeroDivisionError異常符欠，except塊中的代碼將執(zhí)行，打印出"division by zero!"的消息瓶埋。然后希柿，無(wú)論是否有異常發(fā)生，finally塊中的代碼仍然會(huì)執(zhí)行养筒，打印出"executing finally clause"的消息曾撤。
當(dāng)傳入的參數(shù)x和y都是字符串類型時(shí)，由于字符串不支持除法操作晕粪，將拋出TypeError異常挤悉。在這種情況下，except塊中的代碼不會(huì)執(zhí)行巫湘，而是直接跳過(guò)并執(zhí)行finally塊中的代碼装悲，打印出"executing finally clause"的消息，并輸出錯(cuò)誤信息剩膘。
5. try - except - else 語(yǔ)句
如果在try子句執(zhí)行時(shí)沒(méi)有發(fā)生異常衅斩，Python將執(zhí)行else語(yǔ)句后的語(yǔ)句。
try:
檢測(cè)范圍
except:
出現(xiàn)異常后的處理代碼
else:
如果沒(méi)有異常執(zhí)行這塊代碼
使用except而不帶任何異常類型怠褐，這不是一個(gè)很好的方式畏梆，我們不能通過(guò)該程序識(shí)別出具體的異常信息，因?yàn)樗东@所有的異常奈懒。
try:
檢測(cè)范圍
except(Exception1[, Exception2[,...ExceptionN]]]):
發(fā)生以上多個(gè)異常中的一個(gè)奠涌，執(zhí)行這塊代碼
else:
如果沒(méi)有異常執(zhí)行這塊代碼
【例子】
try:
fh = open("testfile.txt", "w")
fh.write("這是一個(gè)測(cè)試文件，用于測(cè)試異常!!")
except IOError:
print("Error: 沒(méi)有找到文件或讀取文件失敗")
else:
print("內(nèi)容寫(xiě)入文件成功")
fh.close()
# 內(nèi)容寫(xiě)入文件成功
這段代碼是一個(gè)文件操作的示例磷杏，讓我解釋一下它的執(zhí)行流程：
首先溜畅，代碼嘗試打開(kāi)文件 "testfile.txt" 并以寫(xiě)入模式打開(kāi)。如果文件不存在极祸，將創(chuàng)建一個(gè)新文件慈格。這部分邏輯被放在
try塊中怠晴。如果文件打開(kāi)成功，代碼會(huì)執(zhí)行
fh.write("這是一個(gè)測(cè)試文件浴捆，用于測(cè)試異常!!")來(lái)向文件寫(xiě)入內(nèi)容蒜田。如果文件打開(kāi)或?qū)懭脒^(guò)程中發(fā)生了輸入/輸出（IO）錯(cuò)誤，例如文件無(wú)法找到或無(wú)法讀取选泻，那么程序會(huì)跳轉(zhuǎn)到
except IOError塊中冲粤，并打印 "Error: 沒(méi)有找到文件或讀取文件失敗"。如果文件打開(kāi)和寫(xiě)入都成功完成且未發(fā)生任何錯(cuò)誤页眯，那么程序會(huì)執(zhí)行
else塊中的代碼梯捕，打印 "內(nèi)容寫(xiě)入文件成功"，然后關(guān)閉文件窝撵。
總結(jié)起來(lái)傀顾，這段代碼嘗試打開(kāi)文件并寫(xiě)入內(nèi)容，如果在這個(gè)過(guò)程中發(fā)生了IO錯(cuò)誤忿族，則會(huì)捕獲并處理異常锣笨。如果沒(méi)有發(fā)生錯(cuò)誤，代碼會(huì)執(zhí)行相應(yīng)的成功邏輯道批，并在最后關(guān)閉文件错英。
注意：else語(yǔ)句的存在必須以except語(yǔ)句的存在為前提，在沒(méi)有except語(yǔ)句的try語(yǔ)句中使用else語(yǔ)句隆豹，會(huì)引發(fā)語(yǔ)法錯(cuò)誤椭岩。
6. raise語(yǔ)句
Python 使用raise語(yǔ)句拋出一個(gè)指定的異常。
【例子】
try:
raise NameError('HiThere')
except NameError:
print('An exception flew by!')
# An exception flew by!
這段代碼演示了如何使用 raise 語(yǔ)句主動(dòng)引發(fā)一個(gè)異常璃赡，并使用 try-except 結(jié)構(gòu)捕獲并處理該異常判哥。讓我解釋一下它的執(zhí)行流程：
在
try塊中，使用raise語(yǔ)句引發(fā)了一個(gè)NameError異常碉考，異常的錯(cuò)誤信息為'HiThere'塌计。因?yàn)樵?
except NameError中指定了捕獲NameError類型的異常，所以代碼會(huì)跳轉(zhuǎn)到該except塊中侯谁。在
except塊中锌仅，會(huì)打印出字符串 "An exception flew by!"。
總結(jié)起來(lái)墙贱，這段代碼通過(guò) raise 語(yǔ)句主動(dòng)引發(fā)了一個(gè) NameError 異常热芹，并在 try-except 結(jié)構(gòu)中捕獲和處理了該異常。當(dāng)異常被引發(fā)時(shí)惨撇，代碼會(huì)跳轉(zhuǎn)到與異常類型匹配的 except 塊中執(zhí)行相應(yīng)的邏輯伊脓。
