异常比较有趣的地方是可对其进行处理,通常称之为捕获异常。为此,可使用
try/except
语句。假设创建了一个程序,让用户输入两个数,再将它们相除,如下所示:
x = int(input('Enter the first number: '))
y = int(input('Enter the second number: '))
# print(x / y) #此代码会报错
这个程序运行正常,直到用户输入的第二个数为零。
为捕获这种异常并对错误进行处理,可像下面这样重写这个程序:
try:
x = int(input('Enter the first number: '))
y = int(input('Enter the second number: '))
print(x / y)
except ZeroDivisionError:
print("The second number can't be zero!")
使用一条 if
语句来检查y
的值好像简单些,就本例而言,这可能也是更佳的解决方案。
正确的实践是:使用 if
语句来检查已知的例外情况;而使用异常在捕捉未预料到的“异常”的情况。
注意:异常从函数向外传播到调用函数的地方。
如果在这里也没有被捕获,异常将向程序的最顶层传播。
这意味着可使用 try/except
来捕获他人所编写函数引发的异常。
捕获异常后,如果要重新引发它(即继续向上传播),可调用 raise
且不提供任何参数。
为说明这很有用,来看一个能够“抑制”异常 ZeroDivisionError
的计算器类。
如果启用了这种功能,计算器将打印一条错误消息,而不让异常继续传播。
在与用户交互的会话中使用这个计算器时,抑制异常很有用;
但在程序内部使用时,引发异常是更佳的选择(此时应关闭“抑制” 功能)。
下面是这样一个类的代码:
class MuffledCalculator:
muffled = False
def calc(self, expr):
try:
return eval(expr)
except ZeroDivisionError:
if self.muffled:
print('Division by zero is illegal')
else:
raise
注意:
发生除零行为时,如果启用了“抑制”功能,
方法 calc
将(隐式地)返回 None
。换而言之,
如果启用了“抑制”功能,就不应依赖返回值。
下面的示例演示了这个类的用法:
calculator = MuffledCalculator()
# calculator.calc('10 / 0') #此代码会报错
# calculator.calc('10 / 0') # 关闭了抑制功能 #此代码会报错
calculator.muffled = True
calculator.calc('10 / 0')
Division by zero is illegal
当关闭抑制功能时,捕获了异常 ZeroDivisionError
,但继续向上传播它。
如果无法处理异常,在 except
子句中使用不带参数的 raise
通常是不错的选择,
但有时可能想引发别的异常。在这种情况下,导致进入 except
子句的异常将被作为异常上下文存储起来,
并出现在最终的错误消息中,如下所示:
>>> try:
...
1/0
... except ZeroDivisionError:
...
raise ValueError
...
Traceback (most recent call last):
File "<stdin>", line 2, in <module>
ZeroDivisionError: division by zero
在处理上述异常时,引发了另一个异常:
Traceback (most recent call last):
File "<stdin>", line 4, in <module>
ValueError
可使用 raise ... from ...
语句来提供自己的异常上下文,
也可使用 None
来禁用上下文。
>>> try:
...
1/0
... except ZeroDivisionError:
...
raise ValueError from None
...
Traceback (most recent call last):
File "<stdin>", line 4, in <module>
ValueError
如果运行前一节的程序,并在提示时输入一个非数字值,将引发另一种异常。
Enter the first number: 10
Enter the second number: "Hello, world!"
Traceback (most recent call last):
File "exceptions.py", line 4, in ?
print(x / y)
TypeError: unsupported operand type(s) for /: 'int' and 'str'
由于该程序中的 except
子句只捕获 ZeroDivisionError
异常,
这种异常将成为漏网之鱼,导致程序终止。为同时捕获这种异常,
可在 try/except
语句中再添加一个 except
子句。
try:
x = int(input('Enter the first number: '))
y = int(input('Enter the second number: '))
print(x / y)
except ZeroDivisionError:
print("The second number can't be zero!")
except TypeError:
print("That wasn't a number, was it?")
现在使用 if
语句来处理将更加困难。如何检查一个值能否用于除法运算呢?
方法有很多,但最佳的方法无疑是尝试将两个值相除,看看是否可行。
如果要使用一个 except
子句捕获多种异常,可在一个元组中指定这些异常,如下所示:
try:
x = int(input('Enter the first number: '))
y = int(input('Enter the second number: '))
print(x / y)
except (ZeroDivisionError, TypeError, NameError):
print('Your numbers were bogus ...')
在上述代码中,如果用户输入字符串、其他非数字值或输入的第二个数为零,都将打印同样 的错误消息。
当然,仅仅打印错误消息帮助不大。另一种解决方案是不断地要求用户输入数字,
直到能够执行除法运算为止。 在 except
子句中,异常两边的圆括号很重要。
一种常见的错误是省略这些括号,这可能导致不想要的结果。
要在 except
子句中访问异常对象本身,可使用两个而不是一个参数。
(请注意,即便是在捕获多个异常时,也只向except提供了一个参数,一个元组。)
需要让程序继续运行并记录错 误(可能只是向用户显示)时,这很有用。
下面的示例程序打印发生的异常并继续运行:
try:
x = int(input('Enter the first number: '))
y = int(input('Enter the second number: '))
print(x / y)
except (ZeroDivisionError, TypeError) as e:
print(e)
在这个小程序中,except
子句也捕获两种异常,但由于同时显式地捕获了对象本身,
因此可将其打印出来,让用户知道发生了什么情况。
即使程序处理了好几种异常,还是可能有一些漏网之鱼。例如,对于前面执行除法运算的程序, 如果用户在提示时不输入任何内容就按回车键,将出现一条错误消息, 还有一些相关问题出在什么地方的信息(栈跟踪),如下所示:
Traceback (most recent call last):
...
ValueError: invalid literal for int() with base 10: ''
这种异常未被 try/except
语句捕获,这理所当然,因为没有预测到这种问题,
也没有采取相应的措施。在这些情况下,与其使用并非要捕获这些异常的 try/except
语句将它们隐藏起来,
还不如让程序马上崩溃,因为这样就知道什么地方出了问题。
然而,如果就是要使用一段代码捕获所有的异常,只需在 except
语句中不指定任何异常类即可。
try:
x = int(input('Enter the first number: '))
y = int(input('Enter the second number: '))
print(x / y)
except:
print('Something wrong happened ...')
现在,用户想怎么做都可以。
Enter the first number: "This" is *completely* illegal 123 Something wrong happened ...
像这样捕获所有的异常很危险,因为这不仅会隐藏有心理准备的错误,还会隐藏没有考虑过的错误。
这还将捕获用户使用Ctrl + C终止执行的企图、调用函数sys.exit
来终止执行的企图等。
在大多数情况下,更好的选择是使用except Exception as e并对异常对象进行检查。
这样做将让不是从 Exception 派生而来的为数不多的异常成为漏网之鱼,其中包括 SystemExit 和 KeyboardInterrupt,
因为它们是从BaseException(Exception的超类)派生而来的。
在有些情况下,在没有出现异常时执行一个代码块很有用。为此,可像条件语句和循环一样,
给 try/except
语句添加一个 else
子句。
try:
print('A simple task')
except:
print('What? Something went wrong?')
else:
print('Ah ... It went as planned.')
A simple task Ah ... It went as planned.
通过使用 else
子句,可实现循环。
在这里,仅当没有引发异常时,才会跳出循环。换而言之,只要出现错误,程序就会要求用户提供新的输入。下面是这些代码的运行情况:
while True:
try:
x = int(input('Enter the first number: '))
y = int(input('Enter the second number: '))
value = x / y
print('x / y is', value)
except:
print('Invalid input. Please try again.')
else:
break
一种更佳的替代方案是使用空的except子句来捕获所有属于类Exception(或其子类)的异常。 不能完全确定这将捕获所有的异常,因为try/except语句中的代码可能使用旧式的字符串异常或引发并非从Exception派生而来的异常。
下面是这个程序的运行情况:
while True:
try:
x = int(input('Enter the first number: '))
y = int(input('Enter the second number: '))
value = x / y
print('x / y is', value)
except Exception as e:
print('Invalid input:', e)
print('Please try again')
else:
break
最后,还有 finally
子句,可用于在发生异常时执行清理工作。这个子句是与 try
子句配套的。
# 此代码会报错
x = None
try:
x = 1 / 0
finally:
print('Cleaning up ...')
del x
在上述示例中,不管 try
子句中发生什么异常,都将执行finally子句。
为何在try子句之前 初始化x呢?因为如果不这样做,ZeroDivisionError将导致根本没有机会给它赋值,进而导致在 finally子句中对其执行del时引发未捕获的异常。
如果运行这个程序,它将在执行清理工作后崩溃。
Cleaning up ...
Traceback (most recent call last):
File "C:\python\div.py", line 4, in ?
x = 1 / 0
ZeroDivisionError: integer division or modulo by zero
也可在一条语句中同时包含 try
、 except
、 finally
和 else
(或其中的3个)。
try:
1 / 0
except NameError:
print("Unknown variable")
else:
print("That went well!")
finally:
print("Cleaning up.")