Python 错误和异常代码详解

Z时代
2024-01-10
分类：综合

程序中的错误一般被称为 Bug，无可否认，这几乎总是程序员的错。。。

程序员的一生，始终伴随着一件事 - 调试（错误检测、异常处理）。反反复复，最可怕的是：不仅自己的要改，别人的也要改。。。一万头草泥马奔腾而过！

错误

程序错误，主要分为三类：

语法错误

逻辑错误

运行时错误

语法错误

语法错误（也称：解析错误）：是指不遵循语言的语法结构引起的错误（程序无法正常编译/运行）。

在编译语言（例如：C++）中，语法错误只在编译期出现，编译器要求所有的语法都正确，才能正常编译。不过对于直译语言（例如：Python）来说，语法错误可能在运行期才会出现，而且不太容易区分语法错误及语义错误。

常见的 Python 语法错误有：

遗漏了某些必要的符号（冒号、逗号或括号）

关键字拼写错误

缩进不正确

空语句块（需要用 pass 语句）

例如，编写这样一个条件判断语句：


>>> if n < 5
 File "<stdin>", line 1
  if n < 5
      ^
SyntaxError: invalid syntax

由于 if 语句中缺少一个冒号（:），不符合 Python 语法，因此程序无法正常运行。

逻辑错误

逻辑错误（也称：语义错误）：是指程序的执行结果与预期不符（程序可以正常运行，不会 Crash）。

与语法错误不同的是，逻辑错误从语法上来说是正确的，但会产生意外的输出或结果，并不一定会被立即发现。逻辑错误的唯一表现就是错误的运行结果。

常见的逻辑错误有：

运算符优先级考虑不周

变量名使用不正确

语句块缩进层次不对

在布尔表达式中出错

例如，要计算两个数的平均值：


>>> def average(a, b):
...   return a + b / 2 # 应为 (a + b) / 2
... 
>>>

虽然程序能够正常运行，但代码中缺少括号，由于运算符优先级（先乘除，后加减）的缘故，运算结果并不正确。

运行时错误

运行时错误：是指程序可以运行，但是在运行过程中遇到错误，导致意外退出。

当程序由于运行时错误而停止时，通常会说程序崩溃了。在 Python 中，这种运行时错误被称为异常。

Python 中的一些运行时错误：

使用未定义的标识符（NameError）

除数为 0（ZeroDivisionError）

打开的文件不存在（FileNotFoundError）

导入的模块没被找到（ImportError）

例如，除数为 0：


>>> 5 / 0
Traceback (most recent call last):
 File "<stdin>", line 1, in <module>
ZeroDivisionError: division by zero

每当出现这类运行时错误时，Python 就会创建一个异常对象。如果处理不当，会输出一个跟踪（Traceback）到那个错误，以及关于为什么会出现错误的一些细节。

内置异常的层次结构

Python 中有许多内置的异常，当出现相应的错误时，就会引发这些异常。

在 Built-in Exceptions 中，有一个内置异常的完整层次结构：

BaseException
+-- SystemExit
+-- KeyboardInterrupt
+-- GeneratorExit
+-- Exception
+-- StopIteration
+-- StopAsyncIteration
+-- ArithmeticError
| +-- FloatingPointError
| +-- OverflowError
| +-- ZeroDivisionError
+-- AssertionError
+-- AttributeError
+-- BufferError
+-- EOFError
+-- ImportError
+-- ModuleNotFoundError
+-- LookupError
| +-- IndexError
| +-- KeyError
+-- MemoryError
+-- NameError
| +-- UnboundLocalError
+-- OSError
| +-- BlockingIOError
| +-- ChildProcessError
| +-- ConnectionError
| | +-- BrokenPipeError
| | +-- ConnectionAbortedError
| | +-- ConnectionRefusedError
| | +-- ConnectionResetError
| +-- FileExistsError
| +-- FileNotFoundError
| +-- InterruptedError
| +-- IsADirectoryError
| +-- NotADirectoryError
| +-- PermissionError
| +-- ProcessLookupError
| +-- TimeoutError
+-- ReferenceError
+-- RuntimeError
| +-- NotImplementedError
| +-- RecursionError
+-- SyntaxError
| +-- IndentationError
| +-- TabError
+-- SystemError
+-- TypeError
+-- ValueError
| +-- UnicodeError
| +-- UnicodeDecodeError
| +-- UnicodeEncodeError
| +-- UnicodeTranslateError
+-- Warning
+-- DeprecationWarning
+-- PendingDeprecationWarning
+-- RuntimeWarning
+-- SyntaxWarning
+-- UserWarning
+-- FutureWarning
+-- ImportWarning
+-- UnicodeWarning
+-- BytesWarning
+-- ResourceWarning