錯誤和異常

Python 中(至少)有兩種錯誤：語法錯誤和異常( syntax errors 和 exceptions )。

1.1、語法錯誤

語法錯誤，也被稱作解析錯誤:

while True print('Hello world')

File"", line 1, in?while True print('Hello world')##SyntaxError: invalid syntax

語法分析器指出錯誤行，并且在檢測到錯誤的位置前面顯示一個小“箭頭”。 錯誤是由箭頭 前面 的標(biāo)記引起的(或者至少是這么檢測的)： 這個例子中，函數(shù) print() 被發(fā)現(xiàn)存在錯誤，因為它前面少了一個冒號( ':' )。 錯誤會輸出文件名和行號，所以如果是從腳本輸入的你就知道去哪里檢查錯誤了。

1.2、異常

即使一條語句或表達式在語法上是正確的，當(dāng)試圖執(zhí)行它時也可能會引發(fā)錯誤。運行期檢測到的錯誤稱為 異常，并且程序不會無條件的崩潰。然而，大多數(shù)異常都不會被程序處理，像這里展示的一樣最終會產(chǎn)生一個錯誤信息:

print(10 * (1/0))#Traceback (most recent call last):#File "", line 1, in ?#ZeroDivisionError: int division or modulo by zero

print(4 + spam*3)

#Traceback (most recent call last):#File "", line 1, in ?#NameError: name 'spam' is not defined

print('2' + 2)

#Traceback (most recent call last):#File "", line 1, in ?#TypeError: Can't convert 'int' object to str implicitly

錯誤信息的最后一行指出發(fā)生了什么錯誤。異常也有不同的類型，異常類型做為錯誤信息的一部分顯示出來：示例中的異常分別為 零除錯誤( ZeroDivisionError ) ，命名錯誤( NameError) 和 類型錯誤( TypeError )。打印錯誤信息時，異常的類型作為異常的內(nèi)置名顯示。對于所有的內(nèi)置異常都是如此，不過用戶自定義異常就不一定了(盡管這是一個很有用的約定)。標(biāo)準(zhǔn)異常名是內(nèi)置的標(biāo)識(沒有保留關(guān)鍵字)。

這一行后一部分是關(guān)于該異常類型的詳細說明，這意味著它的內(nèi)容依賴于異常類型。

錯誤信息的前半部分以堆棧的形式列出異常發(fā)生的位置。通常在堆棧中列出了源代碼行，然而，來自標(biāo)準(zhǔn)輸入的源碼不會顯示出來。

1.3、異常處理

通過編程處理選擇的異常是可行的。看一下下面的例子：它會一直要求用戶輸入，直到輸入一個合法的整數(shù)為止，但允許用戶中斷這個程序(使用 Control-C 或系統(tǒng)支持的任何方法)。注意：用戶產(chǎn)生的中斷會引發(fā)一個 KeyboardInterrupt 異常。

whileTrue:try:

x= int(input("Please enter a number:"))break

exceptValueError:print("Oops! That was no valid number. Try again...")

try 語句按如下方式工作。

首先，執(zhí)行 try 子句 (在 try 和 except 關(guān)鍵字之間的部分)。

如果沒有異常發(fā)生， except 子句 在 try 語句執(zhí)行完畢后就被忽略了。

如果在 try 子句執(zhí)行過程中發(fā)生了異常，那么該子句其余的部分就會被忽略。

如果異常匹配于 except 關(guān)鍵字后面指定的異常類型，就執(zhí)行對應(yīng)的except子句。然后繼續(xù)執(zhí)行 try 語句之后的代碼。

如果發(fā)生了一個異常，在 except 子句中沒有與之匹配的分支，它就會傳遞到上一級 try 語句中。

如果最終仍找不到對應(yīng)的處理語句，它就成為一個 未處理異常，終止程序運行，顯示提示信息。

一個 try 語句可能包含多個 except 子句，分別指定處理不同的異常。至多只會有一個分支被執(zhí)行。異常處理程序只會處理對應(yīng)的 try 子句中發(fā)生的異常，在同一個 try 語句中，其他子句中發(fā)生的異常則不作處理。一個 except 子句可以在括號中列出多個異常的名字，例如:

except(RuntimeError, TypeError, NameError):pass

最后一個 except 子句可以省略異常名稱，以作為通配符使用。你需要慎用此法，因為它會輕易隱藏一個實際的程序錯誤！可以使用這種方法打印一條錯誤信息，然后重新拋出異常(允許調(diào)用者處理這個異常):

importsystry:

f= open('myfile.txt')

s=f.readline()

i=int(s.strip())exceptIOError as e:print("I/O error({0}): {1}".format(e.errno, e.strerror))exceptValueError:print("Could not convert data to an integer.")except:print("Unexpected error:", sys.exc_info()[0])raise

try ... except 語句可以帶有一個 else子句，該子句只能出現(xiàn)在所有 except 子句之后。當(dāng) try 語句沒有拋出異常時，需要執(zhí)行一些代碼，可以使用這個子句。例如:

for arg in sys.argv[1:]:try:

f= open(arg, 'r')exceptIOError:print('cannot open', arg)else:print(arg, 'has', len(f.readlines()), 'lines')

f.close()

使用 else 子句比在 try 子句中附加代碼要好，因為這樣可以避免 try ... except 意外的截獲本來不屬于它們保護的那些代碼拋出的異常。

發(fā)生異常時，可能會有一個附屬值，作為異常的 參數(shù) 存在。這個參數(shù)是否存在、是什么類型，依賴于異常的類型。

在異常名(列表)之后，也可以為 except 子句指定一個變量。這個變量綁定于一個異常實例，它存儲在 instance.args 的參數(shù)中。為了方便起見，異常實例定義了 __str__() ，這樣就可以直接訪問過打印參數(shù)而不必引用 .args。這種做法不受鼓勵。相反，更好的做法是給異常傳遞一個參數(shù)(如果要傳遞多個參數(shù)，可以傳遞一個元組)，把它綁定到 message 屬性。一旦異常發(fā)生，它會在拋出前綁定所有指定的屬性。

try:raise Exception('spam', 'eggs')exceptException as inst:print(type(inst)) #the exception instance

print(inst.args) #arguments stored in .args

print(inst) #__str__ allows args to be printed directly

x, y =inst.argsprint('x =', x)print('y =', y)

對于那些未處理的異常，如果一個它們帶有參數(shù)，那么就會被作為異常信息的最后部分(“詳情”)打印出來。

異常處理器不僅僅處理那些在 try 子句中立刻發(fā)生的異常，也會處理那些 try 子句中調(diào)用的函數(shù)內(nèi)部發(fā)生的異常。例如:

defthis_fails():

x= 1/0try:

this_fails()exceptZeroDivisionError as detail:print('Handling run-time error:', detail)

1.4、拋出異常

raise 語句允許程序員強制拋出一個指定的異常。例如:

raise NameError('HiThere')#Traceback (most recent call last):#File "", line 1, in ?#NameError: HiThere

要拋出的異常由 raise 的唯一參數(shù)標(biāo)識。它必需是一個異常實例或異常類(繼承自 Exception 的類)。

如果你需要明確一個異常是否拋出，但不想處理它，raise 語句可以讓你很簡單的重新拋出該異常:

try:raise NameError('HiThere')exceptNameError:print('An exception flew by!')raise

#An exception flew by!#Traceback (most recent call last):#File "", line 2, in ?#NameError: HiThere

1.5、用戶自定義異常

在程序中可以通過創(chuàng)建新的異常類型來命名自己的異常(Python 類的內(nèi)容請參見 類 )。異常類通常應(yīng)該直接或間接的從 Exception 類派生，例如:

classMyError(Exception):def __init__(self, value):

self.value=valuedef __str__(self):returnrepr(self.value)try:raise MyError(2*2)exceptMyError as e:print('My exception occurred, value:', e.value)#My exception occurred, value: 4

在這個例子中，Exception 默認(rèn)的 __init__() 被覆蓋。新的方式簡單的創(chuàng)建 value 屬性。這就替換了原來創(chuàng)建 args 屬性的方式。

1.6、定義清理行為

try 語句還有另一個可選的子句，目的在于定義在任何情況下都一定要執(zhí)行的功能。例如:

try:raiseKeyboardInterruptfinally:print('Goodbye, world!')#Goodbye, world!#KeyboardInterrupt#Traceback (most recent call last):#File "", line 2, in ?

不管有沒有發(fā)生異常，finally子句 在程序離開 try 后都一定會被執(zhí)行。當(dāng) try 語句中發(fā)生了未被 except 捕獲的異常(或者它發(fā)生在 except 或 else 子句中)，在 finally 子句執(zhí)行完后它會被重新拋出。 try 語句經(jīng)由 break ，continue 或 return 語句退 出也一樣會執(zhí)行 finally 子句。以下是一個更復(fù)雜些的例子:

defdivide(x, y):try:

result= x /yexceptZeroDivisionError:print("division by zero!")else:print("result is", result)finally:print("executing finally clause")

divide(2, 1)#result is 2#executing finally clause

divide(2, 0)#division by zero!#executing finally clause

divide("2", "1")#executing finally clause#Traceback (most recent call last):#File "", line 1, in ?#File "", line 3, in divide#TypeError: unsupported operand type(s) for /: 'str' and 'str'

finally 子句在任何情況下都會執(zhí)行。TypeError 在兩個字符串相除的時候拋出，未被 except 子句捕獲，因此在 finally 子句執(zhí)行完畢后重新拋出。

在真實場景的應(yīng)用程序中，finally 子句用于釋放外部資源(文件 或網(wǎng)絡(luò)連接之類的)，無論它們的使用過程中是否出錯。

1.7、預(yù)定義清理行為

有些對象定義了標(biāo)準(zhǔn)的清理行為，無論對象操作是否成功，不再需要該對象的時候就會起作用。以下示例嘗試打開文件并把內(nèi)容打印到屏幕上。

for line in open("myfile.txt"):print(line)

這段代碼的問題在于在代碼執(zhí)行完后沒有立即關(guān)閉打開的文件。這在簡單的腳本里沒什么，但是大型應(yīng)用程序就會出問題。with 語句使得文件之類的對象可以 確保總能及時準(zhǔn)確地進行清理。

with open("myfile.txt") as f:for line inf:print(line)

語句執(zhí)行后，文件 f 總會被關(guān)閉，即使是在處理文件中的數(shù)據(jù)時出錯也一樣。其它對象是否提供了預(yù)定義的清理行為要查看它們的文檔。

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總結(jié)

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