Python零基础入门（十一）——异常处理-Toy模板网

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导语

欢迎来到本系列的第十一篇文章！在前面的学习中，已经介绍了 Python 的基本语法、条件和循环语句、函数、面向对象编程以及模块与包的使用。今天，我们将继续拓展我们的 Python 技能，学习异常处理。在编程过程中，难免会出现错误和异常情况。异常处理是一种能够优雅地处理这些错误情况的方式，使程序更加健壮和可靠，让我们一起开始吧！

异常概述

在 Python 中，异常（Exception）是指程序执行过程中发生的错误或意外情况。当遇到异常时，程序会立即终止并抛出异常信息。常见的异常有如下（了解，不需记住）：

错误类型	描述
`SyntaxError`	语法错误，通常是由于代码书写不符合 Python 语法规则导致的
`IndentationError`	缩进错误，通常是由于代码缩进不正确导致的
`NameError`	名称错误，通常是由于访问一个未定义的变量或函数导致的
`TypeError`	类型错误，通常是由于操作对象的类型不正确导致的
`ZeroDivisionError`	零除错误，通常是由于除数为零导致的
`IndexError`	索引错误，通常是由于访问列表或序列中不存在的索引导致的
`KeyError`	键错误，通常是由于在字典中访问不存在的键导致的
`FileNotFoundError`	文件未找到错误，通常是由于打开或读取不存在的文件导致的
`ImportError`	导入错误，通常是由于导入不存在的模块或包导致的
`ValueError`	值错误，通常是由于函数或方法接收到无效的参数值导致的
`IOError`	IO 错误，通常是由于输入输出操作失败导致的
`AttributeError`	属性错误，通常是由于访问对象不存在的属性或方法导致的

以上列出的是一小部分常见的 Python 错误类型。在实际编程中，可能会遇到更多不同类型的错误。理解这些错误的原因和含义，将有助于快速定位和解决问题。

异常处理语句

如果不处理上面的异常，程序将会崩溃。为了避免程序异常终止，需要使用异常处理来捕获并处理这些异常情况。Python 提供了一组用于异常处理的语句，可以使用它们来捕获和处理异常，从而使程序继续执行或采取相应的措施。

try-except语句

最常用的异常处理语句是 try-except 语句。它允许我们尝试执行一段可能出现异常的代码，并在出现异常时执行相应的处理代码。语法如下：

try:
	block1
except [ExceptionName [as alias]]:
	block2

其中，ExceptionName [as alias]：可选参数，用于指定要捕获的异常。ExceptionName 表示要捕获的异常名称，如果在其右侧加上 “as alias"，则表示为当前的异常指定一个别名，通过该别名，可以记录异常的具体内容。

在使用 try-except 时，把可能产生异常的代码放在 try 语句块中，把处理结果放在 except 语句块中，这样，当 try 语句块中的代码出现错误，就会执行 except 语句块中的代码，如果 try 语句块中的代码没有错误，那么 except 语句块将不会执行。示例如下

try:
    # 可能出现异常的代码块
    result = 10 / 0  # 尝试除以零，会抛出ZeroDivisionError异常
except ZeroDivisionError:
    # 处理异常的代码块
    print("除数不能为零！")

try-except-else语句

除了 try-except，还可以使用try-except-else语句。在 try 块中的代码不发生异常时，将会执行 else 块中的代码。如下所示：

try:
    # 可能出现异常的代码块
    result = 10 / 2
except ZeroDivisionError:
    # 处理异常的代码块
    print("除数不能为零！")
else:
    # 未发生异常时执行的代码块
    print("结果为：", result)

上述例子中，除法运算没有引发异常，所以程序执行了 else 块中的代码，打印出了计算结果。

try-except-finally语句

完整的异常处理语句应该包含 finally 代码块，通常情况下，无论程序中有无异常产生，finally 代码块中的代码都会被执行。示例如下：

try:
    # 可能出现异常的代码块
    result = 10 / 0  # 尝试除以零，会抛出ZeroDivisionError异常
except ZeroDivisionError:
    # 处理异常的代码块
    print("除数不能为零！")
finally:
    # 不管是否发生异常，都会执行的代码块
    print("程序执行结束。")

在上述例子中，无论除法运算是否引发异常，finally 块中的代码都会被执行。

异常处理语句中各个子句的执行关系如下：

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使用raise语句抛出异常

如果某个函数或方法可能会产生异常，但不想在当前函数或方法中处理这个异常，则可以使用 raise 语句在函数或方法中抛出异常。raise 语句的基本语法如下：

raise [ExceptionName[(reason)]]

其中，ExceptionName[(reason)] 为可选参数，用于指定抛出的异常名称，以及异常信息的相关描述。如果省略，就会把当前的错误原样抛出。例如：

def divide(a, b):
    if b == 0:
        raise ValueError("除数不能为零！")
    return a / b

try:
    result = divide(10, 0)
except ValueError as e:
    print(e)  # 输出：除数不能为零！

上述例子中，自定义了一个 ValueError 异常，并在 divide 函数中根据特定条件手动抛出了这个异常。在 try-except 语句中，我们捕获了这个异常，并输出了错误信息。

程序调试

在程序开发过程中，对于语法方面的错误比较好检测，因为程序会直接停止，并且给出错误提示。而对于逻辑错误就不太容易发现了。因为程序可能会一直执行下去，但结果是错误的。所以作为一名程序员，掌握一定的程序调试方法，可以说是一项必备技能。

使用print语句

在程序中插入 print 语句是最简单的调试方法之一。通过在关键位置打印变量值或输出提示信息，可以帮助了解程序执行时的状态和流程。

使用断点调试

Python 提供了许多调试工具，如标准模块 pdb（Python Debugger）。通过在代码中插入断点，可以暂停程序执行，并逐步查看每个步骤的变量值和执行情况。如下：

import pdb

def divide(a, b):
    pdb.set_trace()  # 设置断点
    if b == 0:
        raise ValueError("除数不能为零！")
    return a / b

try:
    result = divide(10, 0)
except ValueError as e:
    print(e)