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  • 2022年 05月08日

Python异常处理

Python异常处理try/exceptpython中的try/except语句可以方便的处理程序运行过程中发生的错误（异常），使程序更加稳定健壮。try/except语句中，try子句中执行需要检测异常的代码，如果没有出现异常则完成try/except的执行，如果出现异常，则执行except子句来处理异常。except子句可以有多个，分别用于匹配不同的错误类型，同一个except中也可以匹...

Python异常处理

try/except

python中的try/except语句可以方便的处理程序运行过程中发生的错误（异常），使程序更加稳定健壮。try/except语句中，try子句中执行需要检测异常的代码，如果没有出现异常则完成try/except的执行，如果出现异常，则执行except子句来处理异常。except子句可以有多个，分别用于匹配不同的错误类型，同一个except中也可以匹配处理多种类型的错误。此外还有可选子句else和finally搭配使用，else子句语言处理前面except没有匹配到的错误类型，而finally子句是在try语句结束前执行的最后一项任务，无论是否发生异常都会执行该子句，可以用于执行如释放资源等清理操作。

    try:
        # 任务代码
    except 异常类型1:
        # 错误处理代码
    except (异常类型2, 异常类型3):
        # 错误处理代码
    except 异常类型4 as err:
        # 错误处理代码
        #通过异常类型4的实例err可以方法错误信息
    else:
        # 其他错误处理
    finally:
        # 错误有没有发生是都需要执行的代码

raise和assert

raise语句可以主动抛出一个异常，某些情况下捕获异常后，完成所需操作如日志记录等操作，可以使用raise重新抛出捕获的异常。raise两种常见的用法：

  1. 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 后带一个异常类名称，表示引发执行类型的异常，异常类参数中也可以增加描述信息。
# raise [exceptionName [(reason)]]

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

raise ValueError
# Traceback (most recent call last):
#   File "<stdin>", line 1, in <module>
# ValueError

raise ValueError("参数值错误")
# Traceback (most recent call last):
#   File "<stdin>", line 1, in <module>
# ValueError: 参数值错误

assert用于判断一个表达式是否成立，不成立时则触发AssertionError类型的异常。assert后面可以指跟表达式用于判断该表达式是否成立，也可加一个参数用于描述具体错误情况。

# assert expression [, arguments]

assert 1==3
# Traceback (most recent call last):
#   File "<stdin>", line 1, in <module>
# AssertionError

assert 1==3, "1 不等于3"
# Traceback (most recent call last):
#   File "<stdin>", line 1, in <module>
# AssertionError: "1 不等于3"

常见异常类型

Python中有许多内置异常类型，下面列出几种比较常见的异常类型：

  • AssertionError 当 assert 关键字后的条件为假时，程序运行会停止并抛出 AssertionError 异常
  • AttributeError 当试图访问的对象属性不存在时抛出的异常
  • IndexError 索引超出序列范围会引发的异常
  • KeyError 字典中查找一个不存在的关键字时引发的异常
  • NameError 尝试访问一个未声明的变量时引发的异常
  • TypeError 不同类型数据之间的无效操作
  • ZeroDivisionError 除法运算中除数为0引发的异常

上述异常类型都有共同的基类Exception，用于自定义的异常类型也应该从Exception派生。下图展示了Python异常类的继承结构，BaseException是所有异常类的基类， 是为系统退出异常而保留的，比如KeyboardInterrupt或 SystemExit以及其他那些会给应用发送信号而退出的异常。

except捕获异常时应将子类放在前面，如将父类放在前面则会优先检测的父类异常，造成难以准确判断错误类型。

下面代码中会处理Exception错误，而不会处理NameError

try:
    raise NameError
except Exception:
    # 处理Exception
except NameError:
    # 处理NameError

下面代码能够正确处理到NameError

try:
    raise NameError
except NameError:
    # 处理NameError
except Exception:
    # 处理Exception

所有的异常对象都包含args属性和with_traceback()方法：

  • args：该属性返回异常的错误编号和描述字符串。
  • with_traceback()：通过该方法可处理异常的传播轨迹信息。

此外OSError或基于该类的子类对象还有errno和strerror属性

  • errno：该属性返回异常的错误编号。
  • strerror：该属性返回异常的描述宇符串。

用户自定义异常类型

用户可以通过继承Exception类或其子类来创建适应自己项目需要的异常类型。 异常类可以被定义成能做其他类所能做的任何事，但通常应当保持简单，它往往只提供一些属性，允许相应的异常处理程序提取有关错误的信息。异常命名通常以 “Error” 结尾。下面是一下自定义异常类型示例

# 定义两个异常类型，MyError0派生自Exception，MyError1派生自MyError0
class MyError0(Exception):
    pass
class MyError1(MyError0):
    pass

Exception的__init__是接受所有传递的参数并将它们以元组形式存储在.args属性中，定义新的异常类时可以重写__init__方法，以适应特殊需求

# 定义MyError0异常类型，并重写__init__方法
class MyError0(Exception):
    def __init__(self, message, status):
        super().__init__(message, status)
        self.message = message
        self.status = status

# 产生MyError0异常，并输出信息
try:
    raise MyError0("Some error","1")
except MyError0 as err:
    print(err.message,err.status)

异常连接

使用raise from语句可以连接两个异常信息，下面展示了几个使用示例。

  1. 捕获异常，处理后直接抛出该异常
# 捕获异常，并输出异常信息
try:
    raise ValueError("N/A is Not Nub.")
except ValueError as e:
    print("Exception args is:",e.args)
    raise

输出了print打印内容以及raise抛出的ValueError信息

Exception args is: ('N/A is Not Nub.',)
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 2, in <module>
ValueError: N/A is Not Nub.
  1. 捕获异常进行处理并抛出另一个异常，示例中捕获处理了ValueError并抛出RuntimeError错误
try:
    raise ValueError("N/A is Not Nub.")
except ValueError as e:
    raise RuntimeError("Somethin Error in Runtime...")

此时隐式的输出了两个异常的关系，在处理ValueError时发生了另一个异常RuntimeError

Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 2, in <module>
ValueError: N/A is Not Nub.

During handling of the above exception, another exception occurred:

Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 4, in <module>
RuntimeError: Somethin Error in Runtime...
  1. 捕获异常进行处理并抛出另一个异常，同时显示的表明两个异常的关系
try:
    raise ValueError("N/A is Not Nub.")
except ValueError as e:
    raise RuntimeError("Somethin Error in Runtime...") from ValueError

这种情况下输出的是，ValueError导致了RuntimeError的发生

ValueError

The above exception was the direct cause of the following exception:

Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 4, in <module>
RuntimeError: Somethin Error in Runtime...
  1. 捕获异常进行处理并抛出另一个异常，但仅显示最后一个异常
try:
    raise ValueError("N/A is Not Nub.")
except ValueError as e:
    raise RuntimeError("Somethin Error in Runtime...") from None

此时，只输出RuntimeError

Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 4, in <module>
RuntimeError: Somethin Error in Runtime...

参考

  1. Python try except else（异常处理）用法详解
  2. 8. 错误和异常 — Python 3.10.4 文档
  3. 第十四章：测试、调试和异常 — python3-cookbook 3.0.0 文档
  4. [Python3 错误和异常 菜鸟教程](https://www.runoob.com/python3/python3-errors-execptions.html)
  5. [Python 异常处理 菜鸟教程](https://www.runoob.com/python/python-exceptions.html)
  6. 内置异常 — Python 3.10.10 文档
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