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Python中的異常處理以及自定義異常類型方式

更新時(shí)間：2024年02月19日 08:54:20 作者：大師兄6668

這篇文章主要介紹了Python中的異常處理以及自定義異常類型方式,具有很好的參考價(jià)值,希望對大家有所幫助,如有錯(cuò)誤或未考慮完全的地方,望不吝賜教

異常

程序在運(yùn)行過程當(dāng)中，不可避免的會(huì)出現(xiàn)一些錯(cuò)誤，比如：

使用了沒有賦值過的變量
使用了不存在的索引
除0
…
這些錯(cuò)誤在程序中，我們稱其為異常。

程序運(yùn)行過程中，一旦出現(xiàn)異常將會(huì)導(dǎo)致程序立即終止，異常以后的代碼全部都不會(huì)執(zhí)行！

處理異常

程序運(yùn)行時(shí)出現(xiàn)異常，目的并不是讓我們的程序直接終止！

Python是希望在出現(xiàn)異常時(shí)，我們可以編寫代碼來對異常進(jìn)行處理！

try語句

try:
代碼塊（可能出現(xiàn)錯(cuò)誤的語句）
except 異常類型 as 異常名:
代碼塊（出現(xiàn)錯(cuò)誤以后的處理方式）
except 異常類型 as 異常名:
代碼塊（出現(xiàn)錯(cuò)誤以后的處理方式）
except 異常類型 as 異常名:
代碼塊（出現(xiàn)錯(cuò)誤以后的處理方式）
else：
代碼塊（沒出錯(cuò)時(shí)要執(zhí)行的語句）
finally:
代碼塊（該代碼塊總會(huì)執(zhí)行）

try是必須的 else語句有沒有都行

except和finally至少有一個(gè)

可以將可能出錯(cuò)的代碼放入到try語句，這樣如果代碼沒有錯(cuò)誤，則會(huì)正常執(zhí)行，

如果出現(xiàn)錯(cuò)誤，則會(huì)執(zhí)行expect子句中的代碼，這樣我們就可以通過代碼來處理異常

避免因?yàn)橐粋€(gè)異常導(dǎo)致整個(gè)程序的終止

異常的傳播（拋出異常）

當(dāng)在函數(shù)中出現(xiàn)異常時(shí)，如果在函數(shù)中對異常進(jìn)行了處理，則異常不會(huì)再繼續(xù)傳播,

如果函數(shù)中沒有對異常進(jìn)行處理，則異常會(huì)繼續(xù)向函數(shù)調(diào)用處傳播,

如果函數(shù)調(diào)用處處理了異常，則不再傳播，如果沒有處理則繼續(xù)向調(diào)用處傳播

直到傳遞到全局作用域（主模塊）如果依然沒有處理，則程序終止，并且顯示異常信息

當(dāng)程序運(yùn)行過程中出現(xiàn)異常以后，所有的異常信息會(huì)被保存一個(gè)專門的異常對象中，而異常傳播時(shí)，實(shí)際上就是異常對象拋給了調(diào)用處

比如： ZeroDivisionError類的對象專門用來表示除0的異常

NameError類的對象專門用來處理變量錯(cuò)誤的異常

…等等

當(dāng)程序運(yùn)行時(shí)，如果沒有進(jìn)行異常處理，異常會(huì)一直傳播，直到傳遞到全局作用域（主模塊），此時(shí)程序會(huì)終止并顯示異常信息。

下面是一個(gè)示例：

def fn():
    raise ValueError("這是一個(gè)自定義的異常")

def main():
    try:
        fn()
    except ValueError as e:
        print("發(fā)生了異常:", e)

main()

print("程序結(jié)束")

在上面的代碼中，fn()函數(shù)中使用raise語句拋出了一個(gè)ValueError異常，并指定了異常信息為"這是一個(gè)自定義的異常"。

在main()函數(shù)中，使用try-except語句捕獲了ValueError異常，并打印出異常信息。

最后，輸出"程序結(jié)束"。

拋出異常

可以使用 raise 語句來拋出異常，

raise語句后需要跟一個(gè)異常類或異常的實(shí)例

當(dāng)在代碼中使用異常處理時(shí)，我們可以使用raise語句來引發(fā)自定義的異?；蛑匦乱l(fā)已捕獲的異常。

下面是一個(gè)示例：

def divide(x, y):
    try:
        if y == 0:
            raise ZeroDivisionError("除數(shù)不能為零")
        result = x / y
    except ZeroDivisionError as e:
        print(e)
        raise  # 重新引發(fā)已捕獲的異常
    else:
        print("結(jié)果:", result)

try:
    divide(10, 2)
    divide(10, 0)
except ZeroDivisionError as e:
    print("捕獲異常:", e)

在上述代碼中，當(dāng)除數(shù)為零時(shí)，我們通過raise語句引發(fā)了內(nèi)置的ZeroDivisionError異常，并傳入錯(cuò)誤消息。

同時(shí)，在except ZeroDivisionError塊中使用raise語句重新引發(fā)已捕獲的異常，以便在外部繼續(xù)處理該異常。

在使用引發(fā)異常時(shí)，我們可以選擇傳遞一個(gè)異常類的實(shí)例或使用類名直接引發(fā)該異常。

在本例中，我們使用了后者，即raise ZeroDivisionError("除數(shù)不能為零")。

在主代碼塊中，我們用try-except來捕獲ZeroDivisionError異常，并打印出捕獲的異常信息。

這樣就能夠處理由divide()函數(shù)引發(fā)的異常。

輸出如下：

結(jié)果: 5.0
division by zero
捕獲異常: division by zero

通過使用raise語句，我們可以在代碼中顯式地引發(fā)異常，并根據(jù)需要進(jìn)行處理或傳遞。

這使得異常處理更加靈活和可控，有助于編寫健壯的代碼。

try-except語句

在Python中，我們可以使用try-except語句來捕獲并處理指定類型的異常。

除了捕獲特定類型的異常外，我們還可以使用try-except語句的多個(gè)except塊來分別處理不同類型的異常。

下面是一個(gè)示例：

def divide(x, y):
    try:
        result = x / y
        print("結(jié)果:", result)
    except ZeroDivisionError:
        print("除數(shù)不能為零")
    except TypeError:
        print("類型錯(cuò)誤：無法進(jìn)行除法運(yùn)算")
    except ValueError:
        print("數(shù)值錯(cuò)誤")
    
divide(10, 2)
divide(10, 0)
divide(10, "2")

在上述代碼中，divide()函數(shù)用于計(jì)算兩個(gè)數(shù)的除法并打印結(jié)果。

在try塊中進(jìn)行除法運(yùn)算，如果出現(xiàn)異常，則根據(jù)異常類型執(zhí)行相應(yīng)的except塊。

第一次調(diào)用divide(10, 2)時(shí)，由于除數(shù)不為零，沒有觸發(fā)異常，因此會(huì)輸出結(jié)果。
第二次調(diào)用divide(10, 0)時(shí)，除數(shù)為零，觸發(fā)了ZeroDivisionError異常，程序會(huì)執(zhí)行對應(yīng)的except ZeroDivisionError塊，打印"除數(shù)不能為零"。
第三次調(diào)用divide(10, "2")時(shí)，除數(shù)為字符串類型，無法進(jìn)行除法運(yùn)算，觸發(fā)了TypeError異常，程序會(huì)執(zhí)行對應(yīng)的except TypeError塊，打印"類型錯(cuò)誤：無法進(jìn)行除法運(yùn)算"。

輸出如下：

結(jié)果: 5.0
除數(shù)不能為零
類型錯(cuò)誤：無法進(jìn)行除法運(yùn)算

通過使用多個(gè)except塊，可以針對不同的異常類型編寫特定的處理代碼，使程序能夠更準(zhǔn)確地處理各種可能的異常情況。

這樣可以提高程序的健壯性和可靠性。

finally 語句

除了使用try-except語句來處理異常以外，還可以使用finally子句來定義無論是否發(fā)生異常都需要執(zhí)行的代碼塊。

finally子句中的代碼塊會(huì)在try塊中的代碼執(zhí)行完成后無論是否發(fā)生異常都會(huì)被執(zhí)行。

下面是一個(gè)示例：

def divide(x, y):
    try:
        result = x / y
    except ZeroDivisionError:
        print("除數(shù)不能為零")
    finally:
        print("執(zhí)行finally代碼塊")
    
divide(10, 2)
divide(10, 0)

在上述代碼中，divide()函數(shù)用于計(jì)算兩個(gè)數(shù)的除法并打印結(jié)果，其中使用try-except-finally語句來處理異常。

第一次調(diào)用divide(10, 2)時(shí)，由于除數(shù)不為零，沒有觸發(fā)異常，因此會(huì)輸出結(jié)果并執(zhí)行finally代碼塊。

輸出如下：

結(jié)果: 5.0
執(zhí)行finally代碼塊

第二次調(diào)用divide(10, 0)時(shí)，除數(shù)為零，觸發(fā)了ZeroDivisionError異常，異常被捕獲并打印錯(cuò)誤信息，然后繼續(xù)執(zhí)行finally代碼塊。

輸出如下：

除數(shù)不能為零
執(zhí)行finally代碼塊

可以看到，不論是否發(fā)生異常，finally代碼塊中的代碼都會(huì)被執(zhí)行。

finally子句通常用于釋放資源，例如關(guān)閉文件、釋放鎖等。

它確保不論是否發(fā)生異常，都會(huì)執(zhí)行一些必要的清理操作，以保證程序的穩(wěn)定性和安全性。

else語句

除了try-except語句外，你還可以使用else子句來定義在try塊中沒有發(fā)生任何異常時(shí)執(zhí)行的代碼塊。

下面是一個(gè)示例：

def divide(x, y):
    try:
        result = x / y
    except ZeroDivisionError:
        print("除數(shù)不能為零")
    else:
        print("結(jié)果:", result)
    
divide(10, 2)
divide(10, 0)

在上述代碼中，divide()函數(shù)用于計(jì)算兩個(gè)數(shù)的除法并打印結(jié)果。

在try塊中進(jìn)行除法運(yùn)算，如果出現(xiàn)除以零的異常，則程序會(huì)執(zhí)行對應(yīng)的except ZeroDivisionError塊，打印"除數(shù)不能為零"。

如果沒有發(fā)生異常，程序會(huì)執(zhí)行else子句中的代碼塊，打印結(jié)果。

第一次調(diào)用divide(10, 2)時(shí)，由于除數(shù)不為零，沒有觸發(fā)異常，因此會(huì)輸出結(jié)果。
第二次調(diào)用divide(10, 0)時(shí)，除數(shù)為零，觸發(fā)了ZeroDivisionError異常，程序會(huì)執(zhí)行對應(yīng)的except ZeroDivisionError塊，打印"除數(shù)不能為零"，而不會(huì)執(zhí)行else子句中的代碼塊。

輸出如下：

結(jié)果: 5.0
除數(shù)不能為零

通過使用else子句，可以將正常處理邏輯放在else中，使代碼更加清晰和簡潔。

這樣，我們可以清楚地區(qū)分異常處理和正常邏輯處理，提高代碼的可讀性和可維護(hù)性。

自定義異常類型

另外，如果我們需要自定義異常類型，可以通過繼承內(nèi)置的Exception類來創(chuàng)建新的異常類型，并在需要拋出異常時(shí)使用該類型。

下面是一個(gè)示例：

class MyError(Exception):
    def __init__(self, msg):
        self.msg = msg

def divide(x, y):
    try:
        if y == 0:
            raise MyError("除數(shù)不能為零")
        result = x / y
    except MyError as e:
        print(e.msg)
    else:
        print("結(jié)果:", result)
    finally:
        print("執(zhí)行清理操作")

divide(10, 2)
divide(10, 0)

在上述代碼中，我們通過繼承Exception類創(chuàng)建了一個(gè)新的異常類型MyError，并在其構(gòu)造函數(shù)中傳入一個(gè)錯(cuò)誤消息。

在divide()函數(shù)中，我們在除以零時(shí)拋出了自定義的異常MyError，并捕獲并處理這個(gè)異常。

如果沒有發(fā)生異常，會(huì)執(zhí)行else子句中的代碼塊，打印結(jié)果。

無論是否發(fā)生異常，最后都會(huì)執(zhí)行finally子句中的代碼塊，打印"執(zhí)行清理操作"。

輸出如下：