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练习题：72

news 来源：原创 2025/6/10 0:39:13

Python题目

题目

在函数中抛出一个自定义异常，并在调用函数的地方捕获该异常。

题目分析

需求理解

本题要求在 Python 里实现自定义异常的抛出与捕获。具体来说，需要定义一个自定义的异常类，然后在某个函数中根据特定条件抛出这个自定义异常，最后在调用该函数的代码部分使用 try - except 语句捕获这个异常，并进行相应的处理。这样做的好处是可以让程序在遇到特定问题时，抛出更具针对性的异常信息，方便开发者进行调试和维护。

关键知识点

自定义异常类：在 Python 中，自定义异常类需要继承自 Exception 类或其子类。通过继承，自定义异常类可以拥有异常的基本特性，并且可以根据需求添加额外的属性和方法。
异常抛出：使用 raise 关键字在函数内部抛出异常。当程序执行到 raise 语句时，会立即停止当前的执行流程，并将异常向上抛出。
异常捕获：使用 try - except 语句来捕获并处理异常。try 块中放置可能会抛出异常的代码，except 块用于捕获特定类型的异常，并执行相应的处理逻辑。

实现思路分析

定义自定义异常类：创建一个新的类，继承自 Exception 类，作为自定义异常类。可以根据需要为该类添加初始化方法，用于传递异常信息。
定义函数并抛出异常：在函数中，根据特定的条件判断是否需要抛出自定义异常。如果条件满足，使用 raise 关键字抛出自定义异常实例。
调用函数并捕获异常：在调用函数的代码部分，使用 try - except 语句包裹函数调用。try 块中调用函数，except 块中捕获自定义异常，并进行相应的处理，如打印错误信息。

复杂度分析

时间复杂度：抛出和捕获异常的操作本身的时间复杂度为 \(O(1)\)，因为它们只是改变程序的执行流程，不涉及大量的数据处理。
空间复杂度：异常对象的创建和处理通常只需要常数级的额外空间，因此空间复杂度也为 \(O(1)\)。

可能遇到的问题及注意事项

异常类的继承：确保自定义异常类正确继承自 Exception 类或其子类，否则可能无法被 try - except 语句正确捕获。
异常信息的传递：在抛出异常时，可以传递相关的异常信息，方便在捕获异常时进行调试和错误处理。
异常类型的匹配：在 except 语句中，要准确指定要捕获的异常类型，确保能够捕获到抛出的自定义异常。

代码实现

# 定义自定义异常类，继承自 Exception 类
class CustomError(Exception):
    def __init__(self, message):
        # 调用父类 Exception 的构造函数，传入异常信息
        super().__init__(message)

# 定义一个函数，根据条件抛出自定义异常
def check_number(num):
    if num < 0:
        # 当传入的数字小于 0 时，抛出自定义异常
        raise CustomError("输入的数字不能为负数")
    return num * 2

try:
    # 调用函数，传入一个负数，触发异常
    result = check_number(-5)
    print(f"计算结果: {result}")
except CustomError as e:
    # 捕获自定义异常，并打印异常信息
    print(f"捕获到自定义异常: {e}")

代码解释

1. 自定义异常类的定义

class CustomError(Exception):
    def __init__(self, message):
        super().__init__(message)

CustomError 类继承自 Exception 类，这使得它成为一个自定义的异常类。
__init__ 方法是构造函数，它接收一个 message 参数，用于存储异常的详细信息。
super().__init__(message) 调用了父类 Exception 的构造函数，将 message 传递给父类，以便在抛出异常时能够携带该信息。

2. 函数中抛出自定义异常

def check_number(num):
    if num < 0:
        raise CustomError("输入的数字不能为负数")
    return num * 2

check_number 函数接收一个参数 num。
在函数内部，使用 if 语句检查 num 是否小于 0。如果是，则使用 raise 关键字抛出自定义异常 CustomError，并传递异常信息 "输入的数字不能为负数"。
如果 num 不小于 0，则返回 num 的两倍。

3. 调用函数并捕获异常

try:
    result = check_number(-5)
    print(f"计算结果: {result}")
except CustomError as e:
    print(f"捕获到自定义异常: {e}")

try 块中调用 check_number 函数，并传入一个负数 -5。由于传入的数字小于 0，函数会抛出自定义异常。
except CustomError as e 用于捕获 CustomError 类型的异常，并将异常对象赋值给变量 e。
在 except 块中，打印捕获到的自定义异常的信息。

运行思路

1. 自定义异常类定义阶段

class CustomError(Exception):
    def __init__(self, message):
        super().__init__(message)

类的创建：Python 解释器执行到 class CustomError(Exception): 时，会创建一个名为 CustomError 的类，并且让它继承自 Exception 类。这意味着 CustomError 具备了异常类的基本特性，能够被 try - except 语句捕获。
构造函数定义：__init__ 方法是 CustomError 类的构造函数，它接收一个参数 message，用于存储异常的详细信息。super().__init__(message) 调用了父类 Exception 的构造函数，将传入的 message 传递给父类，这样在抛出该异常时就能携带具体的错误信息。

2. 函数定义阶段

def check_number(num):
    if num < 0:
        raise CustomError("输入的数字不能为负数")
    return num * 2

函数创建：解释器执行到 def check_number(num): 时，会创建一个名为 check_number 的函数对象，该函数接收一个参数 num。
逻辑定义：函数内部有一个 if 条件判断，如果传入的 num 小于 0，就会执行 raise CustomError("输入的数字不能为负数") 语句。这会创建一个 CustomError 异常实例，并将 "输入的数字不能为负数" 作为异常信息存储在该实例中，然后立即停止函数的执行，将异常抛出。如果 num 不小于 0，则函数会正常返回 num 的两倍。

3. 函数调用与异常捕获阶段

try:
    result = check_number(-5)
    print(f"计算结果: {result}")
except CustomError as e:
    print(f"捕获到自定义异常: {e}")

进入 try 块：程序执行到 try 语句时，会开始执行 try 块中的代码。首先调用 check_number(-5) 函数，将 -5 作为参数传递给 check_number 函数。
函数内部处理：在 check_number 函数中，由于传入的 -5 小于 0，满足 if 条件，于是会抛出自定义异常 CustomError("输入的数字不能为负数")。
异常抛出与捕获：一旦抛出异常，程序会立即跳出 try 块，开始查找能够捕获该异常的 except 块。由于抛出的是 CustomError 类型的异常，而 except CustomError as e: 正是用于捕获这种类型的异常，所以程序会进入这个 except 块。
异常处理：在 except 块中，e 是捕获到的异常实例，通过 print(f"捕获到自定义异常: {e}") 语句，会将异常信息 "输入的数字不能为负数" 打印输出，从而完成了异常的捕获和处理。