本文总结 Python 中常见的错误和异常以及对异常的处理,比如循环语句中的异常处理 12

Updated: 2022 / 9 / 3



Python | 循环语句及其异常的处理

  • 错误
  • 语法
  • 异常
  • 处理
  • 捕获预定义异常:Try 语句
  • 抛出指定异常:raise
  • 判断表达式并抛出异常:assert
  • 参考链接



错误

Python 有两种错误很容易辨认,语法错误和异常 2
Python assert(断言)用于判断一个表达式,在表达式条件为 false 的时候触发异常。



语法

Python 的语法错误或者称之为解析错,是初学者经常碰到的。比如函数 print() 被检查到有错误,是它前面缺少了一个冒号 : ,语法分析器会指出出错的一行,并在最先找到的错误的位置标记了一个小小的箭头,如下所示:

while True
    print('hi.')
    
# File "/Users/PycharmProjects/pythonProject0312/test.py", line 40
#     while True
#              ^
# SyntaxError: invalid syntax



异常

即便 Python 程序的语法是正确的,在运行它的时候,也有可能发生错误。运行期检测到的错误被称为异常。

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。大多数的异常都不会被程序处理,异常以不同的类型出现并作为错误信息的一部分,在终端中呈现。错误信息的前面部分显示了异常发生的上下文,并以调用栈的形式显示具体信息。

异常是 Python 对象,表示一个错误。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。

异常的类型如下:

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


异常的类型的结构如下:

BaseException
 +-- SystemExit
 +-- KeyboardInterrupt
 +-- GeneratorExit
 +-- Exception
      +-- StopIteration
      +-- StopAsyncIteration
      +-- ArithmeticError
      |    +-- FloatingPointError
      |    +-- OverflowError
      |    +-- ZeroDivisionError
      +-- AssertionError
      +-- AttributeError
      +-- BufferError
      +-- EOFError
      +-- ImportError
      |    +-- ModuleNotFoundError
      +-- LookupError
      |    +-- IndexError
      |    +-- KeyError
      +-- MemoryError
      +-- NameError
      |    +-- UnboundLocalError
      +-- OSError
      |    +-- BlockingIOError
      |    +-- ChildProcessError
      |    +-- ConnectionError
      |    |    +-- BrokenPipeError
      |    |    +-- ConnectionAbortedError
      |    |    +-- ConnectionRefusedError
      |    |    +-- ConnectionResetError
      |    +-- FileExistsError
      |    +-- FileNotFoundError
      |    +-- InterruptedError
      |    +-- IsADirectoryError
      |    +-- NotADirectoryError
      |    +-- PermissionError
      |    +-- ProcessLookupError
      |    +-- TimeoutError
      +-- ReferenceError
      +-- RuntimeError
      |    +-- NotImplementedError
      |    +-- RecursionError
      +-- SyntaxError
      |    +-- IndentationError
      |         +-- TabError
      +-- SystemError
      +-- TypeError
      +-- ValueError
      |    +-- UnicodeError
      |         +-- UnicodeDecodeError
      |         +-- UnicodeEncodeError
      |         +-- UnicodeTranslateError
      +-- Warning
           +-- DeprecationWarning
           +-- PendingDeprecationWarning
           +-- RuntimeWarning
           +-- SyntaxWarning
           +-- UserWarning
           +-- FutureWarning
           +-- ImportWarning
           +-- UnicodeWarning
           +-- BytesWarning
           +-- ResourceWarning

处理

参考这里 1



捕获预定义异常:Try 语句

Exception 事件是执行代码时发生的事件。当错误发生时,Python 在执行过程中生成一个 exceptionexception 可被处理以避免中断你的代码 3

比如,

a = 5
b = 0
print(a/b)

# Traceback (most recent call last):
#   File "/Users/PycharmProjects/pythonProject/example.py", line 25, in <module>
#     print(a/b)
# ZeroDivisionError: division by zero

在上述代码中,系统无法以用0作除数,所以提出 exception

可以使用 try, except, elsefinally 来处理 exception:


python常见的异常 python有哪些异常_python常见的异常

语法如下:

try:
       # Some Code....
	   # 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。
   	   # 如果当try后的语句执行时发生异常,python就跳回到try并执行第一个匹配该异常的except子句,异常处理完毕,try 子句余下的部分将被忽略。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)。一个 try 语句可能包含多个except子句,分别来处理不同的特定的异常。最多只有一个分支会被执行。
	   # 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,并打印默认的出错信息)。
       # 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。
       # 不要在 try 里写返回值。 try-except-else 里都是指做某事,而不是处理返回。如果在 try 里面写返回值,则 else 部分是 unreachable 的。
except:
       # optional block
       # Handling of exception (if required)
       # 如果有 `Exception` 则在此区块对错误进行处理。可能存在多于一种 `Exception` 的情况。
       # 但是如果此区块并未处理好 `Exception` 则其会被传入 `try` 外围的语句,导致代码的执行停滞;
	   # 如果没有 `Exception` 则执行 `Else` 部分的代码; 
	   # 一个except子句可以同时处理多个异常,这些异常将被放在一个括号里成为一个元组,比如 `except (RuntimeError, TypeError, NameError):`
else:
       # execute if no exception
       # 如果没有 `Exception` 的发生则运行此区块的代码;
finally:
       # Some code .....(always executed)
       # 此区块总是会被执行,不管是否有 `Exception` 的产生。
       # 值得注意地是,如果在 `finally` 语句中放入 `continue`,那么可能会有 `Exception` 逃逸到外围语句并造成代码执行终端。

以下面的例子为示例:

def divide(x, y):
    try:
        result = x // y
    except ZeroDivisionError:
        print("Sorry ! You are dividing by zero ")
    else:
        print("Yeah ! Your answer is :", result)
    finally:
        print('This is always executed')

divide(3, 2)
# Yeah ! Your answer is : 1
# This is always executed

divide(3, 0)
# Sorry ! You are dividing by zero
# This is always executed



抛出指定异常:raise

使用 raise 语句抛出一个指定的异常。

raise 语法格式如下:

raise [Exception [, args [, traceback]]]

# Exception 是异常的类型(例如,NameError)参数标准异常中任一种,args 是自已提供的异常参数。最后一个参数是可选的(在实践中很少使用),如果存在,是跟踪异常对象。

以下面的例子为示例:

x = 10
if x > 5:
    raise Exception(f'x 不能大于 5。\n但是 x 的值为: {x}')

# Traceback (most recent call last):
#   File "/Users/PycharmProjects/pythonProject0312/text.py", line 43, in <module>
#     raise Exception(f'x 不能大于 5。\n但是 x 的值为: {x}')
# Exception: x 不能大于 5。
# 但是 x 的值为: 10



raise 唯一的一个参数指定了要被抛出的异常。它必须是一个异常的实例或者是异常的类(也就是 Exception 的子类)。
如果你只想知道这是否抛出了一个异常,并不想去处理它,那么一个简单的 raise 语句就可以再次把它抛出,如下所示:

try:
    raise NameError('Hello world.')
except Exception as e:
    print(f'Exception: {e}')
    raise

Exception: Hello world.
# Traceback (most recent call last):
#   File "/Users/PycharmProjects/pythonProject0312/text.py", line 42, in <module>
#     raise NameError('Hello world.')
# NameError: Hello world.



判断表达式并抛出异常:assert

assert(断言)用于判断一个表达式,在表达式条件为 false 的时候触发异常 4

断言可以在条件不满足程序运行的情况下直接返回错误,而不必等待程序运行后出现崩溃的情况,例如我们的代码只能在 Linux 系统下运行,可以先判断当前系统是否符合条件。

assert 语法格式如下:

assert expression

等价于,

if not expression:
    raise AssertionError

assert 后面也可以紧跟参数:

assert expression [, arguments]

等价于,

if not expression:
    raise AssertionError(arguments)

以下面的例子为示例:

assert True     # 条件为 true 正常执行
assert False    # 条件为 false 触发异常
# Traceback (most recent call last):
#   File "/Users/PycharmProjects/pythonProject0312/test.py", line 43, in <module>
#     assert False    # 条件为 false 触发异常
# AssertionError

assert 1 == 1    # 条件为 true 正常执行
assert 1 == 2    # 条件为 false 触发异常
# Traceback (most recent call last):
#   File "/Users/PycharmProjects/pythonProject0312/test.py", line 51, in <module>
#     assert 1 == 2    # 条件为 false 触发异常
# AssertionError
assert 1==2, '1 不等于 2'
# Traceback (most recent call last):
#   File "/Users/PycharmProjects/pythonProject0312/test.py", line 59, in <module>
#     assert 1==2, '1 不等于 2'
# AssertionError: 1 不等于 2

import sys
assert 'linux' in sys.platform, "该代码只能在 Linux 下执行"
# Traceback (most recent call last):
#   File "/Users/PycharmProjects/pythonProject0312/test.py", line 63, in <module>
#     assert 'linux' in sys.platform, "该代码只能在 Linux 下执行"
# AssertionError: 该代码只能在 Linux 下执行

参考链接


  1. Python 异常处理 ↩︎ ↩︎
  2. Python3 错误和异常 ↩︎ ↩︎
  3. Try, Except, else and Finally in Python ↩︎
  4. Python3 assert(断言) ↩︎