一.错误和异常

两种错误：语法错误和异常

语法错误

if x == 1  # 缺少冒号
    print(x)
 

异常举例：

"1" + 2  # 字符串与整数无法相加
 

1.异常处理

try except用来捕抓异常

try:
    # 可能会引发异常的代码
    risky_operation()
except:
    # 异常处理代码
    handle_exception()
 

try:
    x = 1 / 0
except:
    print("不能除以零")

print("执行完毕")

 

try except执行完后，依然会继续执行程序

try :

        可能发生的异常

except 异常类型1 as 别名1:

        异常处理语句1

except （异常类型2，异常类型3） as 别名2:

        异常处理语句2

except：

        捕获处理所有类型异常

如果没有发生异常，程序会忽略except中的代码，继续向下执行

如果发生了异常，会忽略try中剩余代码，根据异常类型匹配到相应的except并执行其中的代码

如果发生异常，且异常类型无法和任何except匹配，异常将向外传递

一个except可以同时处理多个异常，把这些异常放在一个元组里面

异常处理结构：try-except-else

Python中的try-except-else结构用于捕获和处理代码执行过程中可能出现的异常，同时允许在无异常时执行特定代码块。

你希望在try块中有些操作执行成功后，在执行其他代码，那就可以把代码放到else语句块中。

try:
    # 尝试执行的代码
    risky_operation()
except ExceptionType:
    # 发生指定异常时的处理
    handle_exception()
else:
    # 无异常时执行的代码
    proceed_successfully()
 

ry-except-else-finally 结构详解

try-except-else-finally 是 Python 中用于异常处理的完整结构，每个部分有特定用途。

finally 块

• 无论是否发生异常都会执行。
• 常用于清理资源（如关闭文件、释放锁）。

def divide(a, b):
    try:
        result = a / b
    except ZeroDivisionError:
        print("Error: Division by zero")
    else:
        print("Result is", result)
    finally:
        print("Execution complete")

divide(10, 2)  # 输出结果和完成信息
divide(10, 0)  # 输出错误和完成信息
 

2.抛出异常

raise用来抛出异常

语法：

raise 异常类型("异常描述")
 

if x < 0:
    raise ValueError("x cannot be negative")
 

同try-except一起用

def validate_age(age):
    if age < 0:
        raise ValueError("年龄不能为负")

try:
    validate_age(-5)
except ValueError as e:
    print(f"捕获到错误: {e}")
 
#结果：捕获到错误: 年龄不能为负

assert断言机制

用于判断一个表达式，在表达式条件为false的时候触发异常，常常用于调试程序。

assert condition, "Error message"
 

• condition：需要验证的布尔表达式
• Error message：可选参数，断言失败时显示的错误信息

等价于

if not 表达式
    raise AssertionError([异常描述])

assert 的工作原理

1. 程序执行到 assert 语句时，会先计算条件表达式
2. 如果条件为 True，程序继续正常执行
3. 如果条件为 False，抛出 AssertionError 并终止程序

def divide(a, b):
    assert b != 0, "Division by zero"
    return a / b
 

3.自定义异常

通过直接或者间接继承Exception类来创建自己的异常。

自定义异常类通常继承自 Exception 类。可以添加额外的属性和方法来提供更多错误信息。

class ValidationError(Exception):
    """带有额外属性的自定义异常"""
    def __init__(self, message, errors):
        super().__init__(message)
        self.errors = errors

def validate_data(data):
    errors = []
    if not data.get('name'):
        errors.append("缺少名称字段")
    if errors:
        raise ValidationError("数据验证失败", errors)

try:
    validate_data({})
except ValidationError as e:
    print(f"错误信息: {e}")
    print(f"详细错误: {e.errors}")
 

4.异常的传递

异常传递的基本规则

• 当函数内部发生异常且未被捕获时，异常会传递给调用该函数的地方。
• 如果调用处也未捕获，异常继续向上传递，直到被 try-except 块捕获。
• 若始终未被捕获，程序终止并打印异常信息。

当存在try嵌套或者函数嵌套时，若内层出现了异常且在内层无法处理，会将异常一层一层向外传递，直到异常被处理或程序报错

def func1():
    raise ValueError("异常在 func1 中抛出")

def func2():
    func1()

def func3():
    try:
        func2()
    except ValueError as e:
        print(f"捕获到异常: {e}")

func3()
 

捕获到异常: 异常在 func1 中抛出
 

5.with关键字

python中with语句用于异常处理。封装了try except finally编码范式，提供了一种简洁方式来确保资源的正确获取和释放，同时处理可能发生的异常，提高了易用性。

语法

with expression as variable:
    # 代码块

expression返回一个上下文管理器对象，即实现了__enter__和__exit__方法。

variable将__enter__方法的返回值赋给变量（可选）。

try:
    with open("text.txt","wt") as file:
        file.write(str1)

finally:
    print("文件是否关闭：",file.closed) #文件会关闭，关闭操作是with帮忙做的

6.常用异常

Python 常见异常类型总结

以下表格整理了 Python 中常见的异常类型及其触发场景：

异常类型	触发场景
SyntaxError	语法错误，代码不符合 Python 语法规则
IndentationError	缩进错误，属于 SyntaxError 的子类
NameError	尝试访问未定义的变量或函数
TypeError	操作或函数应用于不适当类型的对象
ValueError	传入的参数类型正确但值不合法
IndexError	序列索引超出范围
KeyError	字典中访问不存在的键
AttributeError	尝试访问对象不存在的属性
ImportError	导入模块或模块中的内容失败
ModuleNotFoundError	导入的模块不存在（Python 3.6+）
ZeroDivisionError	除数为零
FileNotFoundError	尝试打开不存在的文件
PermissionError	没有足够的权限访问文件或资源
KeyboardInterrupt	用户按下中断键（通常是 Ctrl+C）
MemoryError	内存不足
OverflowError	数值运算结果超出表示范围
RecursionError	递归深度超过最大限制
StopIteration	迭代器没有更多的值
AssertionError	assert 语句失败
NotImplementedError	抽象方法未实现
RuntimeError	一般运行时错误，通常作为其他运行时异常的基类
OSError	操作系统相关的错误，如文件操作失败
UnicodeError	Unicode 编码/解码错误
TimeoutError	操作超时
EOFError	读取文件时到达文件末尾