Python學習之 異常處理詳解

　　“你不可能總是對的”

　　甚至計算機也會有失誤的時候。當然程式設計師也不例外，就算是經驗豐富的碼農，也不能保證寫出來的程式碼百分之百沒有任何問題(要不哪來的那麼多的漏洞)。

　　程式出現邏輯錯誤或者使用者輸入不合法都會引發異常，但這些一場不是致命的，不會導致程式壞死。可以利用Python提供的異常處理機制，在異常出現的時候及時捕獲，並從內部消化掉。

　　那麼接下來就是正確學習Python的姿勢了。

　　那什麼是異常呢?我們先來了解下，如果你編寫了一個異常程式碼，執行後，會出現異常，程式碼會停止，並顯示出一個 Traceback ，這其中就包含了有關異常的報告，舉個例子：

　　#example1.py

　　file_name = '不存在的檔案.txt'

　　f = open(file_name, 'r')

　　print('輸出檔案內容:')

　　for line in f:

　　print(line)

　　這裡是開啟一個不存在的檔案，那麼這就會使程式碼出現異常：

　　Traceback (most recent call last):

　　File "E:/PycharmProjects/untitled2/abnormal/example1.py", line 2, in

　　f = open(file_name, 'r')

　　FileNotFoundError: [Errno 2] No such file or directory: '隨便來個檔案.txt'

　　上面的例子就丟擲了一個FileNotFoundError異常。

　　當然了Python不可能只丟擲這麼一個異常，

　　那Python通常會丟擲那些異常呢?這裡我先一一列舉出來，做個總結，讓大家先有個認識，這樣今後遇見這樣的異常時就不會感到陌生了。

　　常見異常總結

　　1. FileNotFoundError：找不到檔案異常

　　使用檔案時，一種常見的問題是找不到檔案：你要查詢的檔案可能在其他什麼地方，檔名可能不正確或者這個檔案根本不存在。

　　上面已舉例，這裡我就不再舉例了。

　　2. AssertionError：斷言語句(assert)失敗

　　當 assert 這個我關鍵字後面的條件為假時，程式將停止並丟擲 AssertionError 異常。assert 語句一般是在測試程式的時候用於在程式碼中置入檢查點：

　　#example2

　　my_list = ['example2']

　　assert len(my_list) > 0

　　my_list.pop()

　　assert len(my_list) > 0

　　異常：

　　Traceback (most recent call last):

　　File "E:/PycharmProjects/untitled2/abnormal/example.py", line 5, in

　　assert len(my_list) > 0

　　AssertionError

　　3. AttributeError：嘗試訪問未知的物件屬性

　　當試圖訪問的物件屬性不存在時丟擲 AttributeError 異常：

　　#example3

　　my_list = []

　　my_list.example3

　　異常：

　　Traceback (most recent call last):

　　File "E:/PycharmProjects/untitled2/abnormal/example.py", line 2, in

　　my_list.example3

　　AttributeError: 'list' object has no attribute 'example3'

　　4. IndexError：索引超出序列範圍

　　在使用序列的時候就常常會遇到 IndexError 異常，原因是索引超出序列範圍的內容：

　　#example4

　　my_list = [1,2,3]

　　x = my_list[3]

　　print(x)

　　異常：

　　Traceback (most recent call last):

　　File "E:/PycharmProjects/untitled2/abnormal/example.py", line 2, in

　　x = my_list[3]

　　IndexError: list index out of range

　　5. KeyError：字典中查詢一個不存在的關鍵字

　　當試圖在字典中查詢一個不存在的關鍵字時就會引發 KeyError 異常，因此建議使用 dict.get()方法：

　　# example5

　　my_dist = {'one':1, 'two':2, 'three':3}

　　x = my_dist['one']

　　print(x)

　　y = my_dist['four']

　　print(y)

　　異常：

　　1

　　Traceback (most recent call last):

　　File "E:/PycharmProjects/untitled2/abnormal/example.py", line 4, in

　　y = my_dist['four']

　　KeyError: 'four'

　　6. NameError：嘗試訪問一個不存在的變數

　　當嘗試訪問一個不存在的變數時，Python會丟擲 NameError 異常：

　　#example6

　　example6

　　異常：

　　Traceback (most recent call last):

　　File "E:/PycharmProjects/untitled2/abnormal/example.py", line 1, in

　　example6

　　NameError: name 'example6' is not defined

　　7. OSError：作業系統產生的異常

　　OSError ，顧名思義就是作業系統產生的異常，就像開啟一個不存在的檔案就會引發 FileNotFindError ，而這個 FileNotFindError 就是 OSError 的子類。

　　例子在上面已演示過了，這裡就不再重說了。

　　8. SyntaxError：Python 的語法錯誤

　　如果遇到 SyntaxError 是 Python 的語法錯誤，這時 Python 的程式碼並不能繼續執行，應該先找到並改正錯誤：

　　#example8

　　print 'I am example8'

　　異常：

　　File "E:/PycharmProjects/untitled2/abnormal/example.py", line 1

　　print 'I am example8'

　　^

　　SyntaxError: Missing parentheses in call to 'print'. Did you mean print('I am example8')?

　　9. TypeError：不同型別間的無效操作

　　型別不同的物件是不能互相進行計算的，否則會丟擲 TypeError 異常：

　　#example9

　　x = 1 + '1'

　　print(x)

　　異常：

　　Traceback (most recent call last):

　　File "E:/PycharmProjects/untitled2/abnormal/example.py", line 1, in

　　x = 1 + '1'

　　TypeError: unsupported operand type(s) for +: 'int' and 'str'

　　10. ZeroDivisionError：除數為零

　　地球人都知道除數不為零，所以除以零就會引發 ZeroDivisionError 異常：

　　#example10

　　x = 365 / 0

　　print(x)

　　異常：

　　Traceback (most recent call last):

　　File "E:/PycharmProjects/untitled2/abnormal/example.py", line 1, in

　　x = 365 / 0

　　ZeroDivisionError: division by zero

　　現在我們已經講完常見的異常型別了，那接下來就是進入正題，該如何處理異常了

　　一、 try—except 語句

　　1. 語法結構：

　　try:

　　檢測內容

　　except Exception [as reason]:

　　出現異常(Exception)後的處理程式碼

　　2. 簡單舉個例子：

　　#example

　　f = open('不存在的文件.txt')

　　print(f.read())

　　f.close()

　　當上面的例子中’不存在的文件.txt‘，這個文件不存在時，Python就會報錯出現異常：

　　Traceback (most recent call last):

　　File "E:/PycharmProjects/untitled2/abnormal/example.py", line 1, in

　　f = open('不存在的文件.txt')

　　FileNotFoundError: [Errno 2] No such file or directory: '不存在的文件.txt'

　　這時為了解決異常問題，我們可以這麼修改程式碼：

　　try:

　　f = open('不存在的文件.txt')

　　print(f.read())

　　f.close()

　　except OSError:

　　print('檔案開啟的時候出錯啦T_T')

　　執行一下試試：

　　檔案開啟的時候出錯啦T_T

　　注：這裡我之所以用 OSError 而沒用 FileNotFindError 是因為導致 OSError 異常的原因有很多(如 FileNotFindError，FileExistsError，PermissionError 等)

　　當然了，如果你更在意出錯的具體內容，這裡可以用 as 把具體的錯誤資訊給列印出來：

　　try:

　　f = open('不存在的文件.txt')

　　print(f.read())

　　f.close()

　　except OSError as reason:

　　print('檔案開啟的時候出錯啦T_T\n 錯誤原因是:' + str(reason))

　　執行後，結果為：

　　檔案開啟的時候出錯啦T_T

　　錯誤原因是:[Errno 2] No such file or directory: '不存在的文件.txt'

　　3. 針對不同異常設定多個 except

　　一個 try 語句可以和多個 except 語句搭配(缺點是它只會返回第一個發現的異常)：

　　#example

　　try:

　　x = 1 + '1'

　　f = open('不存在的文件.txt')

　　print(f.read())

　　f.close()

　　except OSError as reason:

　　print('檔案開啟的時候出錯啦T_T\n 錯誤原因是:' + str(reason))

　　except TypeError as reason:

　　print('型別出錯啦T_T\n 錯誤原因是:' + str(reason))

　　執行後，結果為：

　　型別出錯啦T_T

　　錯誤原因是:unsupported operand type(s) for +: 'int' and 'str'

　　4. 對多個異常統一處理

　　except 後面還可以跟著多個異常，然後對這些異常進行統一的處理(同樣缺點是它只會返回第一個發現的異常)：

　　try:

　　int('abc')

　　x = 1 + '1'

　　f = open('不存在的文件.txt')

　　print(f.read())

　　f.close()

　　except (OSError, TypeError, ValueError) as reason:

　　print('出錯啦T_T\n 錯誤原因是:' + str(reason))

　　執行後，結果為：

　　出錯啦T_T 鄭州哪個醫院做人流好

　　錯誤原因是:invalid literal for int() with base 10: 'abc'

　　5. 捕獲所有異常

　　如果你無法判斷要對哪一型別的異常進行處理，只是希望在 try 語句中一旦出現異常，可以返回一個看得懂的異常錯誤提醒，那麼可以這麼做：

　　try:

　　int('abc')

　　x = 1 + '1'

　　f = open('不存在的文件.txt')

　　print(f.read())

　　f.close()

　　except:

　　print('出錯啦T_T')

　　執行後，結果為：

　　出錯啦T_T

　　注： 不過通常不建議這麼做，因為它會隱藏所有程式未想到並且未做好處理準備的錯誤。

　　二、 try—finally 語句

　　如果確定存在一個名為 ’不存在的文件.txt‘ 的檔案，open() 函式正常返回檔案物件，但異常卻發生在成功開啟檔案後的 x = 1 + ’1‘ 語句上。此時 Python 將直接跳到 except 語句上，也就是說，檔案開啟了，但關閉檔案的命令卻被跳過了，導致沒有關閉檔案。

　　try:

　　f = open('不存在的文件.txt')

　　print(f.read())

　　x = 1 + '1'

　　f.close()

　　except:

　　print('出錯啦T_T')

　　因此出現了，為了實現像這種”就算出現異常，但也並不的不執行的收尾工作(如在程式崩潰前儲存使用者文件)“，引入了 finally 來擴充套件 try：

　　try:

　　f = open('不存在的文件.txt')

　　print(f.read())

　　x = 1 + '1'

　　except:

　　print('出錯啦T_T')

　　finally:

　　f.close()

　　注：如果 try 語句塊中沒有出現任何異常，會跳過 except 語句塊執行 finally 語句塊的內容。如果出現了異常，則會先執行 except 語句塊的內容再執行 finally 語句塊的內容。總之，finally 語句塊中的內容就是確保無論如何都將被執行的內容。

　　三、 try—except 擴充套件 (出現異常時一聲不吭)

　　如果我們想在出現異常時，當作什麼也沒發生，不做任何處理，可以使用 pass 語句來實現。

　　try:

　　f = open('不存在的文件.txt')

　　print(f.read())

　　except:

　　pass

　　執行後，結果為：

　　Process finished with exit code 0

　　四、 else 語句搭配

　　else 語句還能與異常處理進行搭配，實現方法與迴圈語句搭配差不多：只要 try 語句塊裡沒有出現任何異常，那麼就會執行 else 語句塊裡的內容。

　　try:

　　int(4.5)

　　except ValueError as reason:

　　print('出錯啦T_T: '+ str(reason))

　　else:

　　print('沒有任何異常!')

　　執行後，結果為：

　　沒有任何異常!

　　Process finished with exit code 0

　　五、 簡潔的 with 語句

　　你們在玩檔案的時候可能都見過 with 語句 ，但是你們都理解為什麼要帶著它嗎?

　　你們可能覺得，既要開啟檔案又要關閉檔案，還要關注異常處理，有點麻煩，所以 Python 提供了一個 with 語句，利用這個語句抽象出檔案操作中頻繁使用的 try/except/finally 相關的細節。對檔案操作使用 with 語句，將大大減少程式碼量，而且再也不用擔心出現檔案開啟了忘記關閉的問題了 ( with 會自動幫助關閉檔案)。

　　舉例：

　　try:

　　f = open('不存在的文件.txt', 'w')

　　print(f.read())

　　except OSError as reason:

　　print('出錯啦T_T: ' + str(reason))

　　finally:

　　f.close()

　　使用 with 語句 ，可以改成以下這樣：

　　try:

　　with open('不存在的文件.txt', 'w') as f:

　　print(f.read())

　　except OSError as reason:

　　print('出錯啦T_T: ' + str(reason))

　　是不是覺得很方便呢，有了 with 語句，就在也不用擔心忘記關閉檔案了。