Python中的异常处理

当 Python 程序遇到错误时，它会停止执行程序的其余部分。Python 中的错误可能是表达式语法中的错误，也可能是 Python 异常。我们将了解什么是异常。此外，在本教程中，我们将探讨语法错误和异常之间的区别。在此之后，我们将学习 try 和 except 块，以及如何引发异常和进行断言。然后，我们将查看 Python 异常列表。

什么是异常？

Python 中的异常是在程序执行期间发生的事件，它会中断程序命令的正常流程。当 Python 代码遇到无法处理的情况时，它会引发异常。Python 中描述错误的“对象”称为异常。

当 Python 代码引发异常时，它有两种选择：立即处理异常或停止并退出。

异常与语法错误

当解释器识别出有错误的语句时，就会发生语法错误。请考虑以下场景：

代码

输出

    if (s != o:
              ^
SyntaxError: invalid syntax

输出中的箭头显示了解释器遇到语法错误的位置。在这种情况下，有一个未闭合的括号。请闭合它并重新运行程序。

代码

输出

      2 string = "Python Exceptions"
      4 for s in string:
----> 5     if (s != o):
      6         print( s )

NameError: name 'o' is not defined

执行此代码后，我们遇到了异常错误。当语法正确的 Python 代码产生错误时，就会出现这种类型的错误。输出的最后一行指定了遇到的异常错误代码的名称。Python 不仅显示“异常错误”，而是显示有关发生的异常错误的类型的详细信息。在这种情况下，它是 NameError。Python 包含许多内置异常。然而，Python 提供了创建自定义异常的功能。

Try 和 Except 语句 - 捕获异常

在 Python 中，我们使用 try 和 except 代码块来捕获和处理异常。try 子句包含可能引发异常的代码，而 except 子句包含处理异常的代码行。让我们看看是否可以访问数组的索引，该索引大于数组的长度，并处理由此产生的异常。

代码

输出

The index and element from the array is 0 Python
The index and element from the array is 1 Exceptions
The index and element from the array is 2 try and except
Index out of range

在前面的示例中，可能产生错误的代码块被插入到 try 子句中。i 大于 2 的值尝试访问列表中不存在的、超出其长度的项，从而导致异常。然后 except 子句捕获此异常并执行代码，而不会停止程序。

如何引发异常

如果一个条件不满足我们的标准，但根据 Python 解释器来说是正确的，我们可以使用 raise 关键字故意引发异常。我们可以结合使用自定义异常和该语句。

如果我们希望在给定条件发生时使用 raise 来生成异常，我们可以这样做：

代码

输出

      1 num = [3, 4, 5, 7]
      2 if len(num) > 3:
----> 3     raise Exception( f"Length of the given list must be less than or equal to 3 but is {len(num)}" )

Exception: Length of the given list must be less than or equal to 3 but is 4

实现停止并显示我们的异常，提供有关何处出错的指示。

Python 中的断言

当我们完成程序验证时，断言是一种一致性测试，我们可以将其打开或关闭。

理解断言最简单的方法是将其与 if-then 条件进行比较。当一个表达式的计算结果为 False 时，会抛出异常。

断言通过 assert 语句进行，该语句在 Python 1.5 中作为最新关键字添加。

断言通常在函数开头用于检查有效输入，在调用函数结束时用于检查有效输出。

assert 语句

Python 在找到 assert 语句时会检查相邻的表达式，最好是 True。如果表达式的结果为 False，Python 会引发 AssertionError 异常。

assert 子句的语法是：

如果断言失败，Python 会将 AssertionError 的参数用作 ArgumentException。我们可以使用 try-except 子句来捕获和处理 AssertionError 异常，但如果它们不存在，程序将停止，Python 解释器将生成一个回溯。

代码

输出

      7 #Calling function and passing the values
----> 8 print( square_root( 36 ) )
      9 print( square_root( -36 ) )

Input In [23], in square_root(Number)
      3 def square_root( Number ):
----> 4     assert ( Number < 0), "Give a positive integer"
      5     return Number**(1/2)

AssertionError: Give a positive integer

Try 配合 Else 子句

Python 还支持 else 子句，它应该出现在每个 except 子句之后，在 try 和 except 块中。仅当 try 子句未能引发异常时，Python 解释器才会继续执行 else 块。

下面是一个带有 else 子句的 try 子句的示例。

代码

输出

0.25
We cannot divide by zero

Python中的Finally关键字

Python 提供了 finally 关键字，它始终在 try-except 块之后使用。无论 try 块正常终止还是因其他原因终止，finally 代码块始终会被执行。

下面是 finally 关键字与 try-except 子句的示例：

代码

输出

Atepting to divide by zero
This is code of finally clause

用户定义的异常

通过继承标准内置异常的类，Python 还允许我们设计自定义异常。

下面是 RuntimeError 的一个示例。在这种情况下，会创建一个派生自 RuntimeError 的类。一旦检测到异常，我们就可以使用它来显示更详细的信息。

我们在 try 块中引发用户定义的异常，然后在 except 块中处理该异常。使用变量 var 创建了一个 EmptyError 类的示例。

代码

输出

      2 try:
----> 3     raise EmptyError( "The variable is empty" )
      4 except (EmptyError, var):

EmptyError: The variable is empty

Python 异常列表

以下是 Python 内置异常的完整列表。

总结

在学习了语法错误和异常的区别之后，我们学习了引发、捕获和处理 Python 异常的各种方法。在本教程中，我们学习了这些子句：

• 我们可以使用 raise 关键字在任何代码行引发异常。
• 使用 assert 关键字，我们可以检查特定条件是否满足，如果不满足则引发异常。
• 在 try 子句中执行所有语句，直到找到异常。
• 使用 except 函数来捕获和处理 try 子句中的异常。
• 如果在 try 代码块中未引发任何异常，我们可以在 else 代码块中编写要执行的代码。

以下是 try、except、else 和 finally 子句的语法。

语法