程序中的错误我们通常称为 bug ,工作中我们不仅需要改自己程序中的 bug ,还需要改别人程序中的 bug ,新项目有 bug 要改,老项目也有 bug 要改,可以说 bug 几乎贯穿一个程序员的职业生涯... 我们通常将 bug 分为 Error(错误) 和 Exception(异常),我们下面来具体学习下 Python 中的 错误 和 异常。
错误
错误 通常是指程序中的 语法错误 或 逻辑错误,来通过两个 Python 例子看一下:
语法错误示例
#print前面少了 : if True print("hello python")
我们编写程序通常使用开发工具编写,比如:我使用 Pycharm 工具编写 Python 程序,像这种语法错误,在编写程序时,编译器就会检测出来并提示我们,因此,我们编写好的程序几乎不会出现这种问题。
逻辑错误示例
#0 是不能作为被除数的a = 5b = 0print(a/b)
#执行结果:ZeroDivisionError: division by zero
逻辑错误编译器是不会提示我们的,因此,我们编写程序时,对一些基本常识要有一定了解,从而,避免出现逻辑错误。
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;大多数的异常都不会被程序处理,都以错误信息的形式展现。
Python 内置异常
我们先来看一下异常层次结构:
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
通过上面的异常层次结构,我们可以清晰的看出,BaseException为所有异常的基类,其下面分为:SystemExit、KeyboardInterrupt、GeneratorExit、Exception 四类异常,Exception 为所有非系统退出类异常的基类,Python 提倡继承 Exception 或其子类派生新的异常;Exception 下包含我们常见的多种异常如:MemoryError(内存溢出)、BlockingIOError(IO异常)、SyntaxError(语法错误异常)... 详细说明可以查看下面列表:
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 |
异常处理
Python 程序捕捉异常使用 try/except 语句,先看个例子:
#1、被除数为 0,未捕获异常def getNum(n): return 10 / nprint(getNum(0))#输出结果:ZeroDivisionError: division by zero
#2、捕获异常def getNum(n): try: return 10 / n except IOError: print('Error: IOError argument.') except ZeroDivisionError: print('Error: ZeroDivisionError argument.')print(getNum(0))'''输出结果:Error: ZeroDivisionError argument.None'''
try 语句的工作方式为:
-
首先,执行 try 子句 (在 try 和 except 关键字之间的部分);
-
如果没有异常发生, except 子句 在 try 语句执行完毕后就被忽略了;
-
如果在 try 子句执行过程中发生了异常,那么该子句其余的部分就会被忽略;
-
如果异常匹配于 except 关键字后面指定的异常类型,就执行对应的except子句,然后继续执行 try 语句之后的代码;
-
如果发生了一个异常,在 except 子句中没有与之匹配的分支,它就会传递到上一级 try 语句中;
-
如果最终仍找不到对应的处理语句,它就成为一个 未处理异常,终止程序运行,显示提示信息。
try/except 语句还可以带有一个 else、finally子句,示例如下:
def getNum(n): try: print('try --> ',10 / n) except ZeroDivisionError: print('except --> Error: ZeroDivisionError argument.') else: print('else -->') finally: print('finally -->')
'''1、调用:getNum(0)输出结果:except --> Error: ZeroDivisionError argument.finally -->
2、调用:getNum(1)输出结果:try --> 10.0else -->finally -->'''
其中,else 子句只能出现在所有 except 子句之后,只有在没有出现异常时执行;finally 子句放在最后,无论是否出现异常都会执行。
抛出异常
使用 raise 语句允许强制抛出一个指定的异常,要抛出的异常由 raise 的唯一参数标识,它必需是一个异常实例或异常类(继承自 Exception 的类),如:
raise NameError('HiThere')
自定义异常
正常来说,Python 提供的异常类型已经满足我们的使用了,但是有时候我们有定制性的需求,我们可以自定义异常类,继承自 Error 或 Exception 类就可以了,看个例子:
#自定义异常类 MyExcclass MyExc(Exception): #继承Exception类 def __init__(self, value): self.value = value def __str__(self): if self.value == 0: return '被除数不能为0'#自定义方法def getNum(n): try: if n == 0: exc = MyExc(n) print(exc) else: print(10 / n) except: pass'''1、调用 getNum(1),输出结果为:10.0
2、调用 getNum(0),输出结果为:被除数不能为0'''
在这个自定义的异常例子中,当参数 n 不为 0 时,则正常,当 n 等于 0,则抛出异常,自定义异常在实际应用中很少用到,了解即可。