学Python了还不会异常处理吗？这一篇让你彻底掌握它

╰半橙微兮° 2023-07-24 03:04 136阅读 0赞

##### 你不可能总是对的 #####

因为我们是人，不是神，所以经常会犯错误。当然程序员也不例外，就算是经验丰富的码农，也不能保证写出来的代码百分之百没有任何问题（要不哪来的那么多的漏洞）。

另外，作为一名合格的程序猿，在编程的时候一定要意识到一点，那就是永远不要相信你的用户。要把它们想象成熊孩子，把它们想象成黑客，这样写出来的程序自然会更加的安全和稳定。

那么既然程序总会出错出问题，就应该学会用适当的方法去解决问题。  
程序出现逻辑错误或者用户输入不合法都会引发异常，但这些一场不是致命的，不会导致程序坏死。可以利用Python提供的异常处理机制，在异常出现的时候及时捕获，并从内部消化掉。

那么接下来就是正确学习Python的姿势了。

那什么是异常呢？我们先来了解下，如果你编写了一个异常代码，运行后，会出现异常，代码会停止，并显示出一个 **Traceback** ，这其中就包含了有关异常的报告，举个例子：

#example1.py
    file_name = '不存在的文件.txt'
    f = open(file_name, 'r')
    print('输出文件内容:')
    
    for line in f:
        print(line)

这里是打开一个不存在的文件，那么这就会使代码出现异常：

Traceback (most recent call last):
      File "E:/PycharmProjects/untitled2/abnormal/example1.py", line 2, in <module>
        f = open(file_name, 'r')
    FileNotFoundError: [Errno 2] No such file or directory: '随便来个文件.txt'

上面的例子就抛出了一个FileNotFoundError异常。  
当然了Python不可能只抛出这么一个异常，  
那Python通常会抛出那些异常呢？这里我先一一列举出来，做个总结，让大家先有个认识，这样今后遇见这样的异常时就不会感到陌生了。

##### 常见异常总结 #####

#### 1. FileNotFoundError：找不到文件异常 ####

使用文件时，一种常见的问题是找不到文件：你要查找的文件可能在其他什么地方，文件名可能不正确或者这个文件根本不存在。  
上面已举例，这里我就不再举例了。

#### 2. AssertionError：断言语句（assert）失败 ####

当 assert 这个我关键字后面的条件为假时，程序将停止并抛出 AssertionError 异常。assert 语句一般是在测试程序的时候用于在代码中置入检查点：

#example2
    my_list = ['example2']
    assert len(my_list) > 0
    
    my_list.pop()
    assert len(my_list) > 0

异常：

Traceback (most recent call last):
      File "E:/PycharmProjects/untitled2/abnormal/example.py", line 5, in <module>
        assert len(my_list) > 0
    AssertionError

#### 3. AttributeError：尝试访问未知的对象属性 ####

当试图访问的对象属性不存在时抛出 AttributeError 异常：

#example3
    my_list = []
    my_list.example3

异常：

Traceback (most recent call last):
      File "E:/PycharmProjects/untitled2/abnormal/example.py", line 2, in <module>
        my_list.example3
    AttributeError: 'list' object has no attribute 'example3'

#### 4. IndexError：索引超出序列范围 ####

在使用序列的时候就常常会遇到 IndexError 异常，原因是索引超出序列范围的内容：

#example4
    my_list = [1,2,3]
    x = my_list[3]
    print(x)

异常：

Traceback (most recent call last):
      File "E:/PycharmProjects/untitled2/abnormal/example.py", line 2, in <module>
        x = my_list[3]
    IndexError: list index out of range

#### 5. KeyError：字典中查找一个不存在的关键字 ####

当试图在字典中查找一个不存在的关键字时就会引发 KeyError 异常，因此建议使用 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)

异常：

1
    Traceback (most recent call last):
      File "E:/PycharmProjects/untitled2/abnormal/example.py", line 4, in <module>
        y = my_dist['four']
    KeyError: 'four'

#### 6. NameError：尝试访问一个不存在的变量 ####

当尝试访问一个不存在的变量时，Python会抛出 NameError 异常：

#example6
    example6

异常：

Traceback (most recent call last):
      File "E:/PycharmProjects/untitled2/abnormal/example.py", line 1, in <module>
        example6
    NameError: name 'example6' is not defined

#### 7. OSError：操作系统产生的异常 ####

OSError ，顾名思义就是操作系统产生的异常，就像打开一个不存在的文件就会引发 FileNotFindError ，而这个 FileNotFindError 就是 OSError 的子类。  
例子在上面已演示过了，这里就不再重说了。

#### 8. SyntaxError：Python 的语法错误 ####

如果遇到 SyntaxError 是 Python 的语法错误，这时 Python 的代码并不能继续执行，应该先找到并改正错误：

#example8
    print 'I am example8'

异常：

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：不同类型间的无效操作 ####

类型不同的对象是不能互相进行计算的，否则会抛出 TypeError 异常：

#example9
    x = 1 + '1'
    print(x)

异常：

Traceback (most recent call last):
      File "E:/PycharmProjects/untitled2/abnormal/example.py", line 1, in <module>
        x = 1 + '1'
    TypeError: unsupported operand type(s) for +: 'int' and 'str'

#### 10. ZeroDivisionError：除数为零 ####

地球人都知道除数不为零，所以除以零就会引发 ZeroDivisionError 异常：

#example10
    x = 365 / 0
    print(x)

异常：

Traceback (most recent call last):
      File "E:/PycharmProjects/untitled2/abnormal/example.py", line 1, in <module>
        x = 365 / 0
    ZeroDivisionError: division by zero

### 现在我们已经讲完常见的异常类型了，那接下来就是进入正题，该如何处理异常了 ###

#### 一、 try—except 语句 ####

##### 1. 语法结构： #####

try:
    	检测内容
    except Exception [as reason]:
    	出现异常（Exception）后的处理代码

##### 2. 简单举个例子： #####

#example
    f = open('不存在的文档.txt')
    print(f.read())
    f.close()

当上面的例子中’不存在的文档.txt‘，这个文档不存在时，Python就会报错出现异常：

Traceback (most recent call last):
      File "E:/PycharmProjects/untitled2/abnormal/example.py", line 1, in <module>
        f = open('不存在的文档.txt')
    FileNotFoundError: [Errno 2] No such file or directory: '不存在的文档.txt'

这时为了解决异常问题，我们可以这么修改代码：

try:
        f = open('不存在的文档.txt')
        print(f.read())
        f.close()
    except OSError:
        print('文件打开的时候出错啦T_T')

运行一下试试：

文件打开的时候出错啦T_T

注：这里我之所以用 OSError 而没用 FileNotFindError 是因为导致 OSError 异常的原因有很多（如 FileNotFindError，FileExistsError，PermissionError 等）  
当然了，如果你更在意出错的具体内容，这里可以用 as 把具体的错误信息给打印出来：

try:
        f = open('不存在的文档.txt')
        print(f.read())
        f.close()
    except OSError as reason:
        print('文件打开的时候出错啦T_T\n 错误原因是:' + str(reason))

运行后，结果为：

文件打开的时候出错啦T_T
     错误原因是:[Errno 2] No such file or directory: '不存在的文档.txt'

##### 3. 针对不同异常设置多个 except #####

一个 try 语句可以和多个 except 语句搭配（缺点是它只会返回第一个发现的异常）：

#example
    try:
        x = 1 + '1'
        f = open('不存在的文档.txt')
        print(f.read())
        f.close()
    except OSError as reason:
        print('文件打开的时候出错啦T_T\n 错误原因是:' + str(reason))
    except TypeError as reason:
        print('类型出错啦T_T\n 错误原因是:' + str(reason))

运行后，结果为：

类型出错啦T_T
     错误原因是:unsupported operand type(s) for +: 'int' and 'str'

##### 4. 对多个异常统一处理 #####

except 后面还可以跟着多个异常，然后对这些异常进行统一的处理（同样缺点是它只会返回第一个发现的异常）：

try:
        int('abc')
        x = 1 + '1'
        f = open('不存在的文档.txt')
        print(f.read())
        f.close()
    except (OSError, TypeError, ValueError) as reason:
        print('出错啦T_T\n 错误原因是:' + str(reason))

运行后，结果为：

出错啦T_T
     错误原因是:invalid literal for int() with base 10: 'abc'

##### 5. 捕获所有异常 #####

如果你无法判断要对哪一类型的异常进行处理，只是希望在 try 语句中一旦出现异常，可以返回一个看得懂的异常错误提醒，那么可以这么做：

try:
        int('abc')
        x = 1 + '1'
        f = open('不存在的文档.txt')
        print(f.read())
        f.close()
    except:
        print('出错啦T_T')

运行后，结果为：

出错啦T_T

注： 不过通常不建议这么做，因为它会隐藏所有程序未想到并且未做好处理准备的错误。

#### 二、 try—finally 语句 ####

如果确定存在一个名为 ’不存在的文档.txt‘ 的文件，open() 函数正常返回文件对象，但异常却发生在成功打开文件后的 x = 1 + ’1‘ 语句上。此时 Python 将直接跳到 except 语句上，也就是说，文件打开了，但关闭文件的命令却被跳过了，导致没有关闭文件。

try:
        f = open('不存在的文档.txt')
        print(f.read())
        x = 1 + '1'
        f.close()
    except:
        print('出错啦T_T')

因此出现了，为了实现像这种”就算出现异常，但也并不的不执行的收尾工作（如在程序崩溃前保存用户文档）“，引入了 finally 来扩展 try：

try:
        f = open('不存在的文档.txt')
        print(f.read())
        x = 1 + '1'
    except:
        print('出错啦T_T')
    finally:
        f.close()

注：如果 try 语句块中没有出现任何异常，会跳过 except 语句块执行 finally 语句块的内容。如果出现了异常，则会先执行 except 语句块的内容再执行 finally 语句块的内容。总之，finally 语句块中的内容就是确保无论如何都将被执行的内容。

#### 三、 try—except 扩展 （出现异常时一声不吭） ####

如果我们想在出现异常时，当作什么也没发生，不做任何处理，可以使用 **pass** 语句来实现。

try:
        f = open('不存在的文档.txt')
        print(f.read())
    except:
        pass

运行后，结果为：

Process finished with exit code 0

#### 四、 else 语句搭配 ####

else 语句还能与异常处理进行搭配，实现方法与循环语句搭配差不多：只要 try 语句块里没有出现任何异常，那么就会执行 else 语句块里的内容。

try:
        int(4.5)
    except ValueError as reason:
        print('出错啦T_T: '+ str(reason))
    else:
        print('没有任何异常!')

运行后，结果为：

没有任何异常!
    
    Process finished with exit code 0

#### 五、 简洁的 with 语句 ####

你们在玩文件的时候可能都见过 with 语句 ，但是你们都理解为什么要带着它吗？

你们可能觉得，既要打开文件又要关闭文件，还要关注异常处理，有点麻烦，所以 Python 提供了一个 with 语句，利用这个语句抽象出文件操作中频繁使用的 try/except/finally 相关的细节。对文件操作使用 with 语句，将大大减少代码量，而且再也不用担心出现文件打开了忘记关闭的问题了 （ with 会自动帮助关闭文件）。  
举例：

try:
        f = open('不存在的文档.txt', 'w')
        print(f.read())
    except OSError as reason:
        print('出错啦T_T: ' + str(reason))
    finally:
        f.close()

使用 with 语句 ，可以改成以下这样：

try:
        with open('不存在的文档.txt', 'w') as f:
            print(f.read())
    except OSError as reason:
        print('出错啦T_T: ' + str(reason))

是不是觉得很方便呢，有了 with 语句，就在也不用担心忘记关闭文件了。

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到此，如果你能细心读完的话，我相信你对异常处理已经可以掌握的差不多了