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Python异常处理

异常处理无外乎几件事: 断言(assert)和抛错(raise), 检查(try), 捕获(except), 处理(except,else,finally).

  • 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。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。异常作为事件,不需要在程序里传送结果标志或显式地测试它们。
  • 异常是Python对象,表示一个错误。异常可以作为类被定义, 也可以人为引发异常.
  • 异常可以作为控制流, 通过异常情况或人为引发异常, 可以执行代码流控制, 实现比较高级的”goto”效果. 例如在for循环内引发错误,可以跳到外面几层的某个try..except内.
# 相关语句
try:
	<statement>        #运行别的代码
except
	<statement>        #捕获任何在try中引发的异常
except <name>
	<statement>        #如果在try部份引发了'name'异常
except <name><data>:
	<statement>        #如果引发了'name'异常,获得附加的数据
except (<name1>,<name2>...):
	<statement>        #捕获任何列出的错误
else:
	<statement>        #如果没有异常发生
finally:
	<statement>    #退出try时总会执行
raise	#人为引发错误
assert <judgement>  #断言,判断一定要返回True否则会引发AssertionError

try语句用于检测语句块中的错误,从而让except语句捕获其中的异常信息并处理. finally是无论有错无错都会执行.raise语句可以用于人为制造错误. assert语句是断言条件必为真,否则返回断言异常.

try语句

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。try语句有两种模式,try..except..else和try..finally.

try..except..else

# 最常见的模式 try..except..else模式
try:
	<statement>        #运行别的代码
except <name>
	<statement>        #如果在try部份引发了'name'异常
else:
	<statement>        #如果没有异常发生
  • 如果当try后的语句执行时发生异常,python就跳回到try并执行最近匹配该异常的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,并打印缺省的出错信息)。
  • 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。

except语句有几种形式,包括捕获所有异常的except: ,某个异常的except ErrorName:或几种异常except (Error1,Error2,Error3):, except ErrorName,e:except Error as e: 可以将异常传给变量e,收集作为数据进行处理.

try..finally

# try..finally模式
try:
	<statement>        #运行别的代码
finally:
	<statement>        #不管有无异常都会执行

try..finally模式是:

  1. 没有异常就先运行try所有语句,再运行finally所有语句.
  2. 要是有异常,try执行到异常就跳到finally,然后直接跳出将异常递交给上层的try.控制流并不通过所有try语句.
  3. finally能跟在except/else后,优先先执行except/else再执行finally.

由此可知, try…finally 模式更适合于嵌套在try..except内作为保证某些代码一定执行.因为try..except…else要是执行了except就不会执行else,无法保证某个代码必须执行.所以常见的整合模式为:

# 两种模式的嵌套和结合
try:
	<statement1>        #运行测试代码1
	try:
		<statement2>        #运行测试代码2
	finally:
		<statement3>        #不管测试代码2有无异常都会执行
except <name>
	<statement>        #测试代码1或2发生错误而被捕获,就会执行异常
else:
	<statement>        #测试代码1和2都没有发生错误就会执行
finally:
	<statement4>        #无论两个try有无异常,都会运行一次.

PS: 要是finally在except/else前面肯定会报错.因为try后直接给finally,然后会交给上层try.但没有上层try…

实例:

#!/usr/bin/python

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"

raise语句

raise语句可以很好地用于抛出某个异常从而被try捕获. 更常用于结合if等进行条件检查.例如某变量假定[0,10],<0时抛出一个错,>10抛出另一个错误.

raise一般是raise exception,args,args一般采用一个值,来初始化异常类的args属性,也可以直接使用元组来初始化args.

raise <name>    #手工地引发异常
raise <name>,<data>    #传递一个附加的数据(一个值或者一个元组),要是不指定参数,则为None.
raise Exception(data)    #和上面等效.
raise [Exception [, args [, traceback]]]  # 第三个参数是用于跟踪异常对象,基本不用.

try:
	if (i>10):
		raise TypeError(i)
	elif (i<0):
		raise ValueError,i
#下面的e实际是返回错误的对象实例.
except TypeError,e:
	print str(e)+" for i is larger than 10!"
except ValueError,e:
	print str(e)+" for i is less than 0!"
else:
	print "i is between 0 and 10~"

assert语句

Python的assert是用来检查一个条件,如果它为真,就不做任何事。如果它为假,则会抛出AssertError并且包含错误信息。

assert expression[,argument]

表达式部分返回真/假, argument部分一般是引发时传递的标示,一般用于输出,或者进一步用于控制.

断言一般用于检查条件(像使用if语句再抛错或退出), 而不是用于抛错, 抛错请使用raise. 更多使用技巧参考ref1.

try:
	assert 1 == 0,'one does not equal zero'
except AssertionError,args:
	print '%s:%s' % (args.__class__.__name__,args)
# AssertionError:one does not equal zero 

异常

当一个未捕获的异常发生时,python将结束程序并打印一个堆栈跟踪信息,以及异常名和附加信息。如

 Traceback (innermost last):
      File "test.py", line 3, in ?
      a = 1 /0
      ZeroDivisionError: integer division or modulo

这里异常是ZeroDivisionError, 后面是附加信息.

一般异常类是Except(args), args是一个元组可以接收给予的参数. 字符串化一个异常类就是将这些赋予的参数印出来, 当只有一个参数时,就直接将内容输出,例如上述一些例子在raise error,string,assert exp, string; except AssertionError, e:print e 都是直接将参数打印出来罢了.如果是多个参数, 就是把元组字符串化.

异常是一个类. 可以用系统定义的类或者自定义的类.有教程说raise..except可以用字符串作为异常是错误的.会这么说:

Traceback (most recent call last):
  File "test.py", line 9, in <module>
    raise "Error1"
TypeError: exceptions must be old-style classes or derived from BaseException, not str

异常最好直接或间接继承自异常的类, 例如以下:

class Networkerror(RuntimeError):
   def __init__(self, arg):
      self.argsm = arg
try:
   raise Networkerror("Bad hostname")
except Networkerror,e:
   print e.argsm
#经测试,要是args的话,返回的是一个元组

上面的测试时,要是把argsm变为args,输出是个元组.why? 因为默认的BaseException里的__init__也是使用args属性来储存所有参数,其本质是个元组,当字符串给了这个元组时就分解为字符元组了.

一般地, 自定义异常类就是写好__init__就好了, 也可以自定义一些新属性用于输出.但意义不大, 一般错误就是message和args两个主要属性,还有个__dict__属性. 方法里有如__str__这种字符串化输出的方法.

常见异常

异常名称 描述
BaseException 所有异常的基类
SystemExit 解释器请求退出
KeyboardInterrupt 用户中断执行(通常是输入^C)
Exception 常规错误的基类
StopIteration 迭代器没有更多的值
GeneratorExit 生成器(generator)发生异常来通知退出
StandardError 所有的内建标准异常的基类
ArithmeticError 所有数值计算错误的基类
FloatingPointError 浮点计算错误
OverflowError 数值运算超出最大限制
ZeroDivisionError 除(或取模)零 (所有数据类型)
AssertionError 断言语句失败
AttributeError 对象没有这个属性
EOFError 没有内建输入,到达EOF 标记
EnvironmentError 操作系统错误的基类
IOError 输入/输出操作失败
OSError 操作系统错误
WindowsError 系统调用失败
ImportError 导入模块/对象失败
LookupError 无效数据查询的基类
IndexError 序列中没有此索引(index)
KeyError 映射中没有这个键
MemoryError 内存溢出错误(对于Python 解释器不是致命的)
NameError 未声明/初始化对象 (没有属性)
UnboundLocalError 访问未初始化的本地变量
ReferenceError 弱引用(Weak reference)试图访问已经垃圾回收了的对象
RuntimeError 一般的运行时错误
NotImplementedError 尚未实现的方法
SyntaxError Python 语法错误
IndentationError 缩进错误
TabError Tab 和空格混用
SystemError 一般的解释器系统错误
TypeError 对类型无效的操作
ValueError 传入无效的参数
UnicodeError Unicode 相关的错误
UnicodeDecodeError Unicode 解码时的错误
UnicodeEncodeError Unicode 编码时错误
UnicodeTranslateError Unicode 转换时错误
Warning 警告的基类
DeprecationWarning 关于被弃用的特征的警告
FutureWarning 关于构造将来语义会有改变的警告
OverflowWarning 旧的关于自动提升为长整型(long)的警告
PendingDeprecationWarning 关于特性将会被废弃的警告
RuntimeWarning 可疑的运行时行为(runtime behavior)的警告
SyntaxWarning 可疑的语法的警告
UserWarning 用户代码生成的警告

Python内建异常体系结构

BaseException
+-- SystemExit
+-- KeyboardInterrupt
+-- GeneratorExit
+-- Exception
+-- StopIteration
+-- StandardError
|    +-- BufferError
|    +-- ArithmeticError
|    |    +-- FloatingPointError
|    |    +-- OverflowError
|    |    +-- ZeroDivisionError
|    +-- AssertionError
|    +-- AttributeError
|    +-- EnvironmentError
|    |    +-- IOError
|    |    +-- OSError
|    |         +-- WindowsError (Windows)
|    |         +-- VMSError (VMS)
|    +-- EOFError
|    +-- ImportError
|    +-- LookupError
|    |    +-- IndexError
|    |    +-- KeyError
|    +-- MemoryError
|    +-- NameError
|    |    +-- UnboundLocalError
|    +-- ReferenceError
|    +-- RuntimeError
|    |    +-- NotImplementedError
|    +-- SyntaxError
|    |    +-- IndentationError
|    |         +-- TabError
|    +-- SystemError
|    +-- TypeError
|    +-- ValueError
|         +-- UnicodeError
|              +-- UnicodeDecodeError
|              +-- UnicodeEncodeError
|              +-- UnicodeTranslateError
+-- Warning
+-- DeprecationWarning
+-- PendingDeprecationWarning
+-- RuntimeWarning
+-- SyntaxWarning
+-- UserWarning
+-- FutureWarning
+-- ImportWarning
+-- UnicodeWarning
+-- BytesWarning

Reference

  1. Python中何时使用断言

本博文已合并到Python语法汇总中, 不再更新.



◆ 本文地址: http://platinhom.github.io/2015/08/25/PythonException/, 转载请注明 ◆

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