Python 使用`try`，`except`和`finally`语句的异常处理

/exception-handling

在本教程中，您将在示例的帮助下使用`try`，`except`和`finally`语句学习如何在 Python 程序中处理异常。

Python 异常

Python 有许多内置异常，这些异常在您的程序遇到错误（程序中的某些地方出错）时引发。

当发生这些异常时，Python 解释器将停止当前进程并将其传递给调用进程，直到对其进行处理。如果不处理，程序将崩溃。

例如，让我们考虑一个程序，其中有一个函数 A，该函数调用函数B，该函数又调用函数C。如果异常在函数C中发生，但未在C中处理，则该异常传递给B，然后传递给A。

如果从未处理过，则会显示一条错误消息，并且我们的程序突然突然中止。

在 Python 中捕捉异常

在 Python 中，可以使用try语句处理异常。

可能引发异常的关键操作放在try子句中。处理异常的代码写在except子句中。

因此，一旦捕获到异常，我们可以选择要执行的操作。这是一个简单的例子。

# import module sys to get the type of exception
import sys

randomList = ['a', 0, 2]

for entry in randomList:
    try:
        print("The entry is", entry)
        r = 1/int(entry)
        break
    except:
        print("Oops!", sys.exc_info()[0], "occurred.")
        print("Next entry.")
        print()
print("The reciprocal of", entry, "is", r)

输出：

The entry is a
Oops! <class 'ValueError'> occurred.
Next entry.

The entry is 0
Oops! <class 'ZeroDivisionError'> occured.
Next entry.

The entry is 2
The reciprocal of 2 is 0.5

在此程序中，我们遍历randomList列表的值。如前所述，可能导致异常的部分位于try块内。

如果没有异常，则跳过except块，继续正常流程（最后一个值）。但是，如果发生任何异常，它将被except块（第一个和第二个值）捕获。

在这里，我们使用sys模块内的exc_info()函数打印异常的名称。我们可以看到a导致ValueError和0导致ZeroDivisionError。

由于 Python 中的每个异常都继承自基本Exception类，因此我们还可以通过以下方式执行上述任务：

# import module sys to get the type of exception
import sys

randomList = ['a', 0, 2]

for entry in randomList:
    try:
        print("The entry is", entry)
        r = 1/int(entry)
        break
    except Exception as e:
        print("Oops!", e.__class__, "occurred.")
        print("Next entry.")
        print()
print("The reciprocal of", entry, "is", r)

该程序具有与上述程序相同的输出。

捕获 Python 中的特定异常

在上面的示例中，我们没有在except子句中提及任何特定的异常。

这不是一个好的编程习惯，因为它将捕获所有异常并以相同的方式处理每种情况。我们可以指定except子句应捕获的异常。

一个try子句可以具有任意数量的except子句来处理不同的异常，但是，如果发生异常，则仅执行一个子句。

我们可以使用值的元组在except子句中指定多个异常。这是示例伪代码。

try:
   # do something
   pass

except ValueError:
   # handle ValueError exception
   pass

except (TypeError, ZeroDivisionError):
   # handle multiple exceptions
   # TypeError and ZeroDivisionError
   pass

except:
   # handle all other exceptions
   pass

在 Python 中引发异常

在 Python 编程中，在运行时发生错误时会引发异常。我们还可以使用raise关键字手动引发异常。

我们可以选择将值传递给异常，以阐明引发该异常的原因。

>>> raise KeyboardInterrupt
Traceback (most recent call last):
...
KeyboardInterrupt

>>> raise MemoryError("This is an argument")
Traceback (most recent call last):
...
MemoryError: This is an argument

>>> try:
...     a = int(input("Enter a positive integer: "))
...     if a <= 0:
...         raise ValueError("That is not a positive number!")
... except ValueError as ve:
...     print(ve)
...    
Enter a positive integer: -2
That is not a positive number!

Python `try-else`子句

在某些情况下，如果try中的代码块运行无误，则可能要运行某个代码块。对于这些情况，可以在try语句中使用可选的else关键字。

注意：else子句不会处理else子句中的异常。

让我们看一个例子：

# program to print the reciprocal of even numbers

try:
    num = int(input("Enter a number: "))
    assert num % 2 == 0
except:
    print("Not an even number!")
else:
    reciprocal = 1/num
    print(reciprocal)

输出：

如果我们传递一个奇数：

Enter a number: 1
Not an even number!

如果我们传递一个偶数，则将计算并显示倒数。

Enter a number: 4
0.25

但是，如果传递 0，则会得到ZeroDivisionError，因为else内部的代码块未由前面的except处理。

Enter a number: 0
Traceback (most recent call last):
  File "<string>", line 7, in <module>
    reciprocal = 1/num
ZeroDivisionError: division by zero

Python `try-finally`

Python 中的try语句可以具有可选的finally子句。该子句无论如何执行，通常用于释放外部资源。

例如，我们可能通过网络或使用文件或图形用户界面（GUI）连接到远程数据中心。

在所有这些情况下，无论程序是否成功运行，我们都必须在程序停止之前清理资源。这些操作（关闭文件，GUI 或与网络断开连接）在finally子句中执行，以确保执行。

这是文件操作的示例来说明这一点。

try:
   f = open("test.txt",encoding = 'utf-8')
   # perform file operations
finally:
   f.close()

这种类型的构造可确保即使在程序执行期间发生异常，也可以关闭文件。