Python3简明教程（十）—— 异常

在本节我们学习 Python 的异常以及如何在你的代码中处理它们。

异常

在程序执行过程中发生的任何错误都是异常。每个异常显示一些相关的错误信息，比如你在 Python3 中使用 Python2 独有的语法就会发生 SyntaxError（语法错误）：

>>> print "Hello"
  File "<stdin>", line 1
    print "Hello"
                ^
SyntaxError: Missing parentheses in call to 'print'

不小心在行首多打了一个空格就会产生 IndentationError（缩进错误）：

>>>  print("hello")
  File "<stdin>", line 1
    print("hello")
    ^
IndentationError: unexpected indent

NameError（名称错误）

当访问一个未定义的变量则会发生 NameError。

>>> print(kushal)
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
NameError: name 'kushal' is not defined

最后一行包含了错误的详细信息，其余行显示它是如何发生（或什么引起该异常）的详细信息。

TypeError（类型错误）

TypeError 也是一种经常出现的异常。当操作或函数应用于不适当类型的对象时引发，一个常见的例子是对整数和字符串做加法。

>>> print(1 + "kushal")
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
TypeError: unsupported operand type(s) for +: 'int' and 'str'

处理异常

我们使用 try...except 块来处理任意异常。基本的语法像这样：

try:
    statements to be inside try clause
    statement2
    statement3
    ...
except ExceptionName:
    statements to evaluated in case of ExceptionName happens

它以如下方式工作：

• 首先，执行 try 子句 （在 try 和 except 关键字之间的部分）。

• 如果没有异常发生，except 子句 在 try 语句执行完毕后就被忽略了。

• 如果在 try 子句执行过程中发生了异常，那么该子句其余的部分就会被忽略。

  如果异常匹配于 except 关键字后面指定的异常类型，就执行对应的 except 子句。然后继续执行 try 语句之后的代码。

• 如果发生了一个异常，在 except 子句中没有与之匹配的分支，它就会传递到上一级 try 语句中。

下面的例子展示了这些情况：

>>> def get_number():
...     "Returns a float number"
...     number = float(input("Enter a float number: "))
...     return number
...
>>>
>>> while True:
...     try:
...         print(get_number())
...     except ValueError:
...         print("You entered a wrong value.")
...
Enter a float number: 45.0
45.0
Enter a float number: 24,0
You entered a wrong value.
Enter a float number: Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 3, in <module>
  File "<stdin>", line 3, in get_number
KeyboardInterrupt

首先我输入了一个合适的浮点值，解释器返回输出这个值。

然后我输入以逗号分隔的值，抛出 ValueError 异常，except 子句捕获之，并且打印出错误信息。

第三次我按下 Ctrl + C ，导致了 KeyboardInterrupt 异常发生，这个异常并未在 except 块中捕获，因此程序执行被中止。

一个空的 except 语句能捕获任何异常。阅读下面的代码：

>>> try:
...     input() # 输入的时候按下 Ctrl + C 产生 KeyboardInterrupt
... except:
...     print("Unknown Exception")
...
Unknown Exception

抛出异常

使用 raise 语句抛出一个异常。

>>> raise ValueError("A value error happened.")
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
ValueError: A value error happened.

我们可以捕获任何其它普通异常一样，来捕获这些异常。

>>> try:
...     raise ValueError("A value error happened.")
... except ValueError:
...     print("ValueError in our code.")
...
ValueError in our code.

定义清理行为

try 语句还有另一个可选的 finally 子句，目的在于定义在任何情况下都一定要执行的功能。例如:

>>> try:
...     raise KeyboardInterrupt
... finally:
...     print('Goodbye, world!')
...
Goodbye, world!
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 2, in ?
KeyboardInterrupt

不管有没有发生异常，finally 子句 在程序离开 try 后都一定会被执行。当 try 语句中发生了未被 except 捕获的异常（或者它发生在 except 或 else 子句中），在 finally 子句执行完后它会被重新抛出。

在真实场景的应用程序中，finally 子句用于释放外部资源（文件或网络连接之类的，例如TensorFlow中的会话），无论它们的使用过程中是否出错。

总结

本节我们知道了异常是什么，然后怎样处理异常以及抛出异常。记得在前面说过的 with 语句吧，它是 try-finally块的简写，使用 with 语句能保证文件始终被关闭。

异常是什么？其实异常是一种 类，而类将会在下一个实验介绍。

参考链接：https://www.shiyanlou.com/courses/596