Python學習之 異常處理詳解

ckxllf發表於2020-04-10

  “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。


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