Python中的异常和断言

Python中的异常和断言

一、异常

1.什么是异常？

在程序运行过程中，如果发生错误或意外情况（如除零、文件不存在、类型不匹配等），Python 会中断当前的正常执行流程，并创建一个“异常对象”，然后尝试寻找能够“处理”这个异常的代码。这个过程叫做“抛出异常（raise an exception）”。

如果没有找到处理代码，程序会终止并打印错误信息（Traceback）。

异常 ≠ 语法错误
语法错误（如拼写错误、缺少冒号）是在编译/解析阶段就被发现的，程序根本不会运行。
异常是在程序运行时（Runtime） 发生的错误。

2. Python 异常的层次结构

Python 中所有异常都继承自内置的 BaseException 类。但通常我们处理的是继承自 Exception 的异常（因为 BaseException 还包括 SystemExit, KeyboardInterrupt 等系统级异常）。

你可以通过 help('builtins') 或查阅官方文档查看完整列表。

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3. 异常处理：try…except…else…finally

Python 使用 try 语句块来“捕获”并“处理”异常。

1. 基本语法

try:# 可能出错的代码risky_code()
except ExceptionType as e:# 处理特定类型的异常handle_error(e)
except AnotherException:# 处理另一种异常handle_another_error()
except:  # 不推荐！捕获所有异常（包括 KeyboardInterrupt 等）handle_anything()
else:# 如果 try 块没有发生任何异常，执行这里print("一切正常！")
finally:# 无论是否发生异常，都会执行（用于清理资源）cleanup()

尽量捕获具体的异常类型，避免裸 except:

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2. 实例演示

def divide(a, b):try:result = a / bprint(f"{a} / {b} = {result}")except ZeroDivisionError as e:print(f"错误：不能除以零！({e})")except TypeError as e:print(f"错误：参数类型不正确！({e})")else:print(" 计算成功！")finally:print(" 除法操作结束。")# 测试
divide(10, 2)   # 正常
divide(10, 0)   # ZeroDivisionError
divide(10, "a") # TypeError

输出：

10 / 2 = 5.0
计算成功！
除法操作结束。
错误：不能除以零！(division by zero)
除法操作结束。
错误：参数类型不正确！(unsupported operand type(s) for /: ‘int’ and ‘str’)
除法操作结束。

4. 常见内置异常详解

异常类	触发场景	示例
ZeroDivisionError	除数为零	10 / 0
IndexError	序列索引越界	lst = [1,2]; lst[5]
KeyError	字典中键不存在	d = {'a':1}; d['b']
ValueError	传入了正确类型但不合适的值	int("hello")
TypeError	操作或函数应用于不适当类型的对象	"a" + 1
NameError	变量未定义	print(x)（x未定义）
AttributeError	对象没有该属性或方法	"abc".append()
FileNotFoundError	文件或目录不存在	open("nofile.txt")
ImportError	导入模块失败	import non_existent_module
OSError	操作系统相关错误（如权限不足）	文件操作失败

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5. 主动抛出异常：raise

你可以使用 raise 语句主动抛出异常，通常用于：

• 参数校验失败
• 业务逻辑错误
• 强制调用者处理某种情况

def set_age(age):if not isinstance(age, int):raise TypeError("年龄必须是整数")if age < 0 or age > 150:rais