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python编程之异常处理

news 2025/10/18 17:11:56

1、异常处理概念

程序运行过程中如果发生错误（包括语法错误和异常），程序就会用回溯（traceback）来终止执行。通过python解释器来捕获异常，处理异常来实现程序继续运行。

语法错误：也称为解析错误，顾名思义就是代码语法错误，不符合解释器或者编译器语法，比如我们刚学python的时候经常遇到的错误 SyntaxError

异常：代码的语法是正确的，但是由于不合法的输入值等因素造成的程序运行错误，如被除数是0会引发 ZeroDivisionError 类型的错误。

异常是python对象

2、内置异常

官网地址：Built-in Exceptions — Python 3.11.3 documentation

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)
GeneratorExit	生成器(generator)发生异常来通知退出
Exception	常规错误的基类
StopIteration	迭代器没有更多的值
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

3、异常处理

3.1 try...except...语句

语法格式：

try: "代码块"
except ExceptionName: "捕获指定类型的异常，执行此代码块"
except Exception: "捕获异常，执行此代码块"

try 语句的工作原理如下：

首先，执行try子句（tryand except关键字之间的语句）。

如果没有异常发生，则将跳过except子句，并且该try语句的执行完成。

如果在try子句执行期间发生异常，则该子句的其余部分将被跳过。然后，如果其类型与以except关键字命名的异常匹配，则执行except子句。

如果发生与except子句中命名的异常不匹配的异常，则将其传递给外部try语句。

try 语句的工作原理如下：

首先，执行try子句（tryand except关键字之间的语句）。
如果没有异常发生，则将跳过except子句，并且该try语句的执行完成。
如果在try子句执行期间发生异常，则该子句的其余部分将被跳过。然后，如果其类型与以except关键字命名的异常匹配，则执行except子句。
如果发生与except子句中命名的异常不匹配的异常，则将其传递给外部try语句。

说明：

一个 try 语句可能有多个 except 子句，以指定不同异常的处理程序
except 后面可以是一个类型异常类型，也可以是多个异常类型，使用（）括起来。
except 后面不接异常类型，会捕获所有异常。
也可以使用 as 给异常类型起别名，方便在异常处理代码块中调用。
try...except...可以是嵌套结构

实例：

try:
a = 1/0
except ZeroDivisionError as e: # 捕获到异常的时候执行此代码块
print('捕获到异常啦！')
print(e)
except:
print('未知错误') ------------------------------------------------------------------
运行结果：捕获到异常啦！division by zero

3.2 else 语句

语法格式：

try: "代码块"
except Exception: "捕获异常，执行此代码块"
else: "没有异常，执行此代码块"

说明：

else 语句只有当try代码块没有异常，并且执行完之后执行。

实例：

try: assert 1 == 1
except: print('捕获到异常啦！')
else: # 没有捕获异常的时候执行此代码块
print("程序正常运行")
---------------------------------------------------------------运行结果：程序正常运行

3.3 finally 语句

语法格式：

try: "代码块"
except Exception: "捕获异常，执行此代码块"
else: "没有异常，执行此代码块"
finally: "无论是否捕获异常都会执行的代码块"

说明：

无论 try 块是否发生异常，都会执行 finally 语句的代码块
finally 在我们操作文件的时候很有用，无论是打开还是编辑文件之后都要执行保存文件的操作，起到释放资源的作用。

实例：

try: assert 1 == 2
except (AssertionError,ZeroDivisionError) :
print('捕获到异常啦！')
except:
print('未知错误')
else:
print('程序正常运行')
finally: print("程序继续运行")
--------------------------------------------------------------------运行结果：捕获到异常啦！程序继续运行

4、主动抛出异常

raise 关键字允许我们在程序中手动抛出异常

语法：raise exceptName(reason)

try:
a = input("输入一个数：") #判断用户输入的是否为数字
if(not a.isdigit()):
raise ValueError("a 必须是数字")
except ValueError as e:
print("发生异常：",repr(e)) ------------------------------------------
运行结果：输入一个数：aaa发生异常： ValueError('a 必须是数字')

说明：

raise 抛出的异常，也可以用 except 去捕获异常
raise 抛出的异常可以是内置的异常，也可以是自定义的异常

5、自定义异常（面向对象后）

用户自定义异常类需要继承 Exception 类，重写父类的__init__方法(方法重载)

# 自定义异常类
#MyException
class MyException(Exception): # 继承异常类
def __init__(self,code,msg): # 重写父类的__init__方法
self.code = code
self.msg = msg # 捕获自定义异常类并打印输出异常信息
try:
raise MyException('404','请求失败')
except MyException as e:
print(e)
-------------------------------------------运行结果：('404', '请求失败')

6、异常信息传递过程

def fun1(): fun2() def fun2(): fun3() def fun3(): raise Exception("抛出异常，可以自定义异常") fun1() --------------------------------------------------------------------运行结果：Traceback (most recent call last): File "E:/github/python/python_module/traceback_module/exception_test.py", line 16, in <module> fun1() File "E:/github/python/python_module/traceback_module/exception_test.py", line 8, in fun1 fun2() File "E:/github/python/python_module/traceback_module/exception_test.py", line 11, in fun2 fun3() File "E:/github/python/python_module/traceback_module/exception_test.py", line 14, in fun3 raise Exception("抛出异常，可以自定义异常")Exception: 抛出异常，可以自定义异常

分析运行结果可以看出，异常从fun3()函数开始触发，传到 fun2()函数，再传到 fun1()函数，最后传到最外层，这个过程就是整个异常的传播轨迹。
这样我们以后快速定位报错问题，只要看最后一个报错位置就行，再也不用怕控制台一堆报错信息。

7、打印异常信息

try: a = 1/0
except (AssertionError,ZeroDivisionError) as e:
print("异常信息")
print(e)
print(e.args)
print(str(e))
print(repr(e))
except:
print('未知错误')-----------------------------------------------
运行结果：异常信息division by zero('division by zero',)division by zeroZeroDivisionError('division by zero')

说明

args：返回异常的错误编号和描述字符串；
str(e)：返回异常信息，但不包括异常信息的类型；
repr(e)：返回较全的异常信息，包括异常信息的类型。

8、回溯

8.1 使用 sys 模块中的 exc_info 方法

import sys try: 1 / 0
except:
print(sys.exc_info()) -------------------------------------------------------------------
运行结果：(<class 'ZeroDivisionError'>, ZeroDivisionError('division by zero'), <traceback object at 0x00000291DA2A8980>)

说明：

sys.exc_info( )的返回值是一个元组(type, value, traceback)，其中：

type —— 异常的类型
value —— 异常的信息或者参数
traceback —— 包含调用栈信息的对象

8.2 使用 traceback 模块中的相关函数

语法格式：traceback.print_exc(limit=None, file=None)
limit：用于限制显示异常传播的层数
file：指定将异常传播轨迹信息输出到指定文件中。如果不指定该参数，则默认输出到控制台。

mport traceback try: 1 / 0except: print(traceback.print_exc()) --------------------------------------------------------------运行结果：NoneTraceback (most recent call last): File "E:/github-projects/python-test/python_basics/traceback_test.py", line 16, in <module> 1 / 0ZeroDivisionError: division by zero

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