# 异常处理Exception 我们在编写程序的时候，经常需要对异常情况做处理。比如，当一个数试图除以 0 时，我们需要捕获这个异常情况并做处理。你可能会使用类似 if/else 的条件语句来对异常情况做判断，比如，判断除法的分母是否为零，如果为零，则打印错误信息。 这在某些简单的情况下是可以的，但是，在大多数时候，我们应该使用 Python 的**异常处理**机制。这主要有两方面的好处： * 一方面，你可以选择忽略某些不重要的异常事件，或在需要的时候自己引发异常； * 另一方面，异常处理不会搞乱原来的代码逻辑，但如果使用一大堆 if/else 语句，不仅会没效率和不灵活，而且会让代码相当难读； ## 异常对象 Python 用**异常对象（exception object）**来表示异常情况。当程序在运行过程中遇到错误时，会引发异常。如果异常对象未被处理或捕捉，程序就会用所谓的回溯（Traceback，一种错误信息）终止执行。 比如： ``` >>> 1/0 Traceback (most recent call last): File "", line 1, in ZeroDivisionError: integer division or modulo by zero ``` 上面的 `ZeroDivisionError` 就是一个异常类，相应的异常对象就是该类的实例。Python 中所有的异常类都是从 `BaseException` 类派生的，常见的异常类型可以在[这里](https://docs.python.org/2/library/exceptions.html#exception-hierarchy)查看。 ## 使用 try/except 捕捉异常 在编写程序的时候，如果我们知道某段代码可能会导致某种异常，而又不希望程序以堆栈跟踪的形式终止，这时我们可以根据需要添加 `try/except` 或者 `try/finally` 语句（或者它们的组合）进行处理。一般来说，有以下使用形式： ``` try...except... try...except...else... try...except...else...finally... try...except...except...else...finally... try...finally... ``` ### 基本形式 捕捉异常的基本形式是 `try...except`。 让我们看看第一个例子： ``` try: x = input('Enter x: ') y = input('Enter y: ') print x / y except ZeroDivisionError as e: print 'Error:',e print 'hello world' ``` 当 y = 0 时，看看执行结果： ``` Enter x: 3 Enter y: 0 Error: integer division or modulo by zero hello world ``` 可以看到，我们的程序正确捕获了`除以零`的异常，而且程序没有以堆栈跟踪的形式终止，而是继续执行后面的代码，打印出 'hello world'。 ### 多个 except 子句 有时，我们的程序可能会出现多个异常，这时可以用多个 except 子句来处理这种情况。 让我们继续看第一个例子，如果 y 输入的是一个非数字的值，就会产生另外一个异常： ``` Enter x: 2 Enter y: 'a' # y 的输入是一个字符 ---------------------------------------------------------------------- TypeError Traceback (most recent call last) in () 2 x = input('Enter x: ') 3 y = input('Enter y: ') ----> 4 print x / y 5 except ZeroDivisionError as e: 6 print e TypeError: unsupported operand type(s) for /: 'int' and 'str' ``` 可以看到，当 y 输入一个字符 'a' 之后，程序产生了一个 `TypeError` 异常，并且终止，这是因为我们的 except 子句只是捕获了 `ZeroDivisionError` 异常，为了能捕获`TypeError` 异常，我们可以再加一个 except 子句，完整代码如下： ``` try: x = input('Enter x: ') y = input('Enter y: ') print x / y except ZeroDivisionError as e: # 处理 ZeroDivisionError 异常 print 'ZeroDivisionError:',e except TypeError as e: # 处理 TypeError 异常 print 'TypeError:',e print 'hello world' ``` 当 y 输入 'a' 时，看看执行结果： ``` Enter x: 3 Enter y: 'a' TypeError: unsupported operand type(s) for /: 'int' and 'str' hello world ``` ### 捕捉未知异常 事实上，在编写程序的时候，我们很难预料到程序的所有异常情况。比如，对于第一个例子，我们可以预料到一个 `ZeroDivisionError` 异常，如果细心一点，也会预料到一个 `TypeError` 异常，可是，还是有一些其他情况我们没有考虑到，比如在输入 x 的时候，我们直接按回车键，这时又会引发一个异常，程序也会随之挂掉： ``` Enter x: # 这里输入回车键 Traceback (most recent call last): File "", line 2, in File "", line 0 ^ SyntaxError: unexpected EOF while parsing ``` 那么，我们应该怎么在程序捕获某些难以预料的异常呢？我们在上文说过，Python 中所有的异常类都是从 `BaseException` 类派生的，也就是说，`ZeroDivisionError`、`SyntaxError` 等都是它的子类，因此，对于某些难以预料的异常，我们就可以使用 `BaseException` 来捕获，在大部分情况下，我们也可以使用 `Exception` 来捕获，因为 `Exception` 是大部分异常的父类，可以到[这里](https://docs.python.org/2/library/exceptions.html#exception-hierarchy)查看所有异常类的继承关系。 因此，对于第一个例子，我们可以把程序做一些修改，使其更加健壮： ``` try: x = input('Enter x: ') y = input('Enter y: ') print x / y except ZeroDivisionError as e: # 捕获 ZeroDivisionError 异常 print 'ZeroDivisionError:',e except TypeError as e: # 捕获 TypeError 异常 print 'TypeError:',e except BaseException as e: # 捕获其他异常 print 'BaseException:',e print 'hello world' ``` 注意到，我们把 `BaseException` 写在了最后一个 except 子句。如果你把它写在了第一个 except 子句，由于 `BaseException` 是所有异常的父类，那么程序的所有异常都会被第一个 except 子句捕获。 ### else 子句 我们可以在 except 子句后面加一个 else 子句。当没有异常发生时，会自动执行 else 子句。 对第一个例子，加入 else 子句： ``` try: x = input('Enter x: ') y = input('Enter y: ') print x / y except ZeroDivisionError as e: print 'ZeroDivisionError:',e except TypeError as e: print 'TypeError:',e except BaseException as e: print 'BaseException:',e else: print 'no error!' print 'hello world' ``` 看看执行结果： ``` Enter x: 6 Enter y: 2 3 no error! hello world ``` ### finally 子句 finally 子句不管有没有出现异常都会被执行。 看看例子： ``` try: x = 1/0 print x finally: print 'DONE' ``` 执行结果： ``` DONE Traceback (most recent call last): File "", line 2, in ZeroDivisionError: integer division or modulo by zero ``` 再看一个例子： ``` try: x = 1/0 print x except ZeroDivisionError as e: print 'ZeroDivisionError:',e finally: print 'DONE' ``` 执行结果： ``` ZeroDivisionError: integer division or modulo by zero DONE ``` ### 使用 raise 手动引发异常 有时，我们使用 except 捕获了异常，又想把异常抛出去，这时可以使用 raise 语句。 看看例子： ``` try: x = input('Enter x: ') y = input('Enter y: ') print x / y except ZeroDivisionError as e: print 'ZeroDivisionError:',e except TypeError as e: print 'TypeError:',e except BaseException as e: print 'BaseException:',e raise # 使用 raise 抛出异常 else: print 'no error!' print 'hello world' ``` 运行上面代码，当 x 输入一个回车键时，错误会被打印出来，并被抛出： ``` Enter x: # 这里输入回车键 BaseException: unexpected EOF while parsing (, line 0) Traceback (most recent call last): File "", line 2, in File "", line 0 ^ SyntaxError: unexpected EOF while parsing ``` 上面的 raise 语句是不带参数的，它会把当前错误原样抛出。事实上，我们也创建自己的异常类，并抛出自定义的异常。 **创建自定义的异常类需要从 Exception 类继承**，可以间接继承或直接继承，也就是可以继承其他的内建异常类。比如： ``` # 自定义异常类 class SomeError(Exception): pass try: x = input('Enter x: ') y = input('Enter y: ') print x / y except ZeroDivisionError as e: print 'ZeroDivisionError:',e except TypeError as e: print 'TypeError:',e except BaseException as e: print 'BaseException:',e raise SomeError('invalid value') # 抛出自定义的异常 else: print 'no error!' print 'hello world' ``` 运行上面代码，当 x 输入一个回车键时，错误被打印出来，并抛出我们自定义的异常： ``` Enter x: BaseException: unexpected EOF while parsing (, line 0) ---------------------------------------------------------------------- SomeError Traceback (most recent call last) in () 12 except BaseException as e: 13 print 'BaseException:',e ---> 14 raise SomeError('invalid value') 15 else: 16 print 'no error!' SomeError: invalid value ``` ## 小结 * Python 中所有的异常类都是从 `BaseException` 类派生的。 * 通过 try/except 来捕捉异常，可以使用多个 except 子句来分别处理不同的异常。 * else 子句在主 try 块没有引发异常的情况下被执行。 * finally 子句不管是否发生异常都会被执行。 * 通过继承 Exception 类可以创建自己的异常类。 ## 参考资料 * 《Python 基础教程》 * [Python 异常处理](http://www.runoob.com/python/python-exceptions.html) --- # Agent Instructions: Querying This Documentation If you need additional information that is not directly available in this page, you can query the documentation dynamically by asking a question. Perform an HTTP GET request on the current page URL with the `ask` query parameter: ``` GET https://toska.gitbook.io/echoshell/automation/python/exception.md?ask= ``` The question should be specific, self-contained, and written in natural language. The response will contain a direct answer to the question and relevant excerpts and sources from the documentation. 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