【Python教程】Python 3 异常

• Z时代
• 2024-01-10
• 分类：综合

python提供了两个非常重要的功能来处理python程序在运行中出现的异常和错误。你可以使用该功能来调试python程序。

• 异常处理: 本站Python教程会具体介绍。
• 断言(Assertions):本站Python教程会具体介绍。

python标准异常

Python 中的断言

断言是一种健全性检查，可以在完成程序测试后打开或关闭它。

考虑断言的最简单方法是将其比作raise-if语句（或者更准确地说，是 raise-if-not 语句）。测试表达式，如果结果为 false，则会引发异常。

断言由 assert 语句执行，这是 Python 1.5 版本中引入的最新关键字。

程序员经常在函数的开头放置断言以检查有效输入，并在函数调用之后检查有效输出。

assert 语句

当遇到断言语句时，Python 会评估伴随的表达式，希望这是真的。如果表达式为 false，Python 会引发AssertionError异常。

断言的语法是

assert Expression[, Arguments]

如果断言失败，Python 使用 ArgumentExpression 作为 AssertionError 的参数。AssertionError 异常可以像任何其他异常一样被捕获和处理，使用 try-except 语句。如果不处理它们，它们将终止程序并产生回溯。

这是一个将给定温度从开氏度转换为华氏度的函数。由于 0° K 和它一样冷，如果它看到负温度，该函数就会退出 -

#!/usr/bin/python3
def KelvinToFahrenheit(Temperature):
   assert (Temperature >= 0),"Colder than absolute zero!"
   return ((Temperature-273)*1.8)+32
print (KelvinToFahrenheit(273))
print (int(KelvinToFahrenheit(505.78)))
print (KelvinToFahrenheit(-5))

执行上述代码时，会产生以下结果

32.0
451
Traceback (most recent call last):
File "test.py", line 9, in <module>
print KelvinToFahrenheit(-5)
File "test.py", line 4, in KelvinToFahrenheit
assert (Temperature >= 0),"Colder than absolute zero!"
AssertionError: Colder than absolute zero!

什么是异常？

异常即是一个事件，该事件会在程序执行过程中发生，影响了程序的正常执行。

一般情况下，在Python无法正常处理程序时就会发生一个异常。

异常是Python对象，表示一个错误。

当Python脚本发生异常时我们需要捕获处理它，否则程序会终止执行。

异常处理

捕捉异常可以使用try/except语句。

try/except语句用来检测try语句块中的错误，从而让except语句捕获异常信息并处理。

如果你不想在异常发生时结束你的程序，只需在try里捕获它。

语法：

以下为简单的try....except...else的语法：

try:
<语句>        #运行别的代码
except <名字>：
<语句>        #如果在try部份引发了'name'异常
except <名字>，<数据>:
<语句>        #如果引发了'name'异常，获得附加的数据
else:
<语句>        #如果没有异常发生

try的工作原理是，当开始一个try语句后，python就在当前程序的上下文中作标记，这样当异常出现时就可以回到这里，try子句先执行，接下来会发生什么依赖于执行时是否出现异常。

• 如果当try后的语句执行时发生异常，python就跳回到try并执行第一个匹配该异常的except子句，异常处理完毕，控制流就通过整个try语句（除非在处理异常时又引发新的异常）。
• 如果在try后的语句里发生了异常，却没有匹配的except子句，异常将被递交到上层的try，或者到程序的最上层（这样将结束程序，并打印默认的出错信息）。
• 如果在try子句执行时没有发生异常，python将执行else语句后的语句（如果有else的话），然后控制流通过整个try语句。

实例

下面是简单的例子，它打开一个文件，在该文件中的内容写入内容，且并未发生异常：

#!/usr/bin/python3
try:
   fh = open("testfile", "w")
   fh.write("This is my test file for exception handling!!")
except IOError:
   print ("Error: can\'t find file or read data")
else:
   print ("Written content in the file successfully")
   fh.close()

以上程序输出结果：

Written content in the file successfully

实例

下面是简单的例子，它打开一个文件，在该文件中的内容写入内容，但文件没有写入权限，发生了异常：

#!/usr/bin/python3
try:
   fh = open("testfile", "r")
   fh.write("This is my test file for exception handling!!")
except IOError:
   print ("Error: can\'t find file or read data")
else:
   print ("Written content in the file successfully")

以上代码会执行结果如下

Error: can't find file or read data

使用except而不带任何异常类型

你可以不带任何异常类型使用except，如下实例：

try:
   You do your operations here;
   ......................
except:
   If there is any exception, then execute this block.
   ......................
else:
   If there is no exception then execute this block. 

以上方式try-except语句捕获所有发生的异常。但这不是一个很好的方式，我们不能通过该程序识别出具体的异常信息。因为它捕获所有的异常。

使用except而带多种异常类型

你也可以使用相同的except语句来处理多个异常信息，如下所示：

try:
   You do your operations here;
   ......................
except(Exception1[, Exception2[,...ExceptionN]]]):
   If there is any exception from the given exception list, 
   then execute this block.
   ......................
else:
   If there is no exception then execute this block.

try-finally 语句

try-finally 语句无论是否发生异常都将执行最后的代码。

try:
   You do your operations here;
   ......................
   Due to any exception, this may be skipped.
finally:
   This would always be executed.
   ......................

实例

#!/usr/bin/python3
try:
   fh = open("testfile", "w")
   fh.write("This is my test file for exception handling!!")
finally:
   print ("Error: can\'t find file or read data")

如果打开的文件没有可写权限，输出如下所示：

Error: can't find file or read data

同样的例子也可以写成如下方式：

#!/usr/bin/python3
try:
   fh = open("testfile", "w")
   try:
      fh.write("This is my test file for exception handling!!")
   finally:
      print ("Going to close the file")
      fh.close()
except IOError:
   print ("Error: can\'t find file or read data")

当在try块中抛出一个异常，立即执行finally块代码。

finally块中的所有语句执行后，异常被再次触发，并执行except块代码。

参数的内容不同于异常。

异常的参数

一个异常可以带上参数，可作为输出的异常信息参数。

你可以通过except语句来捕获异常的参数，如下所示：

try:
   You do your operations here;
   ......................
except ExceptionType, Argument:
   You can print value of Argument here...

变量接收的异常值通常包含在异常的语句中。在元组的表单中变量可以接收一个或者多个值。

元组通常包含错误字符串，错误数字，错误位置。

实例

以下为单个异常的实例：

#!/usr/bin/python3
# 定义函数.
def temp_convert(var):
   try:
      return int(var)
   except ValueError, Argument:
      print ("The argument does not contain numbers\n", Argument)
# 调用自定义的函数
temp_convert("xyz");

运行示例

以上程序执行结果如下：

The argument does not contain numbers
invalid literal for int() with base 10: 'xyz'

触发异常

我们可以使用raise语句自己触发异常

raise语法格式如下：

raise [Exception [, args [, traceback]]]

语句中 Exception 是异常的类型（例如，NameError）参数标准异常中任一种，args 是自已提供的异常参数。

最后一个参数是可选的（在实践中很少使用），如果存在，是跟踪异常对象。

实例

一个异常可以是一个字符串，类或对象。 Python的内核提供的异常，大多数都是实例化的类，这是一个类的实例的参数。

定义一个异常非常简单，如下所示：

def functionName( level ):
    if level < 1:
        raise Exception("Invalid level!", level)
        # 触发异常后，后面的代码就不会再执行

注意：为了能够捕获异常，"except"语句必须有用相同的异常来抛出类对象或者字符串。

例如我们捕获以上异常，"except"语句如下所示：

try:
   Business Logic here...
except "Invalid level!":
   Exception handling here...
else:
   Rest of the code here...

实例

#!/usr/bin/python3
# 定义函数
def mye( level ):
    if level < 1:
        raise Exception,"Invalid level!"
        # 触发异常后，后面的代码就不会再执行
try:
    mye(0)            # 触发异常
except Exception,err:
    print (1,err)
else:
    print (2)

执行以上代码，输出结果为：

1 Invalid level!

用户自定义异常

通过创建一个新的异常类，程序可以命名它们自己的异常。异常应该是典型的继承自Exception类，通过直接或间接的方式。

以下为与RuntimeError相关的实例,实例中创建了一个类，基类为RuntimeError，用于在异常触发时输出更多的信息。

在try语句块中，用户自定义的异常后执行except块语句，变量 e 是用于创建Networkerror类的实例。

class Networkerror(RuntimeError):
    def __init__(self, arg):
        self.args = arg

在你定义以上类后，你可以触发该异常，如下所示：

try:
    raise Networkerror("Bad hostname")
except Networkerror,e:
    print (e.args)

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