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在学Python以来，你敲的代码已经有很多了，有时候你会发现，程序执行过程中可能会遇到的各种问题或情况，遇到各种bug。每当这个时候，这就会查看报错的信息，这时候就会发生两种情况：错误、异常。
两种类型如下表：
| 类型 | 描述 | 示例 |
错误 （Error） |
程序在运行期间遇到的严重问题，导致程序无法继续执行。一旦出现错误，程序立即停止执行并抛出错误信息。 | 语法错误：代码中存在语法错误，如拼写错误或不正确的语法结构。 |
| 类型错误：操作或函数应用于不适当类型的数据。 | ||
| 逻辑错误：程序在逻辑上不符合预期，导致意外行为或结果。 | ||
异常 （Exceptions） |
一种更加可控和处理的情况，当程序遇到意外或不正常的情况时会引发异常。这些异常可以被程序捕获并进行适当的处理。 | IndexError：尝试访问列表中不存在的索引位置。 |
| FileNotFoundError：试图打开不存在的文件。 | ||
| ZeroDivisionError：除数为0的情况。 |
对于这两种报错信息的处理也需要不同的方式。
首先是错误，这一类报错，往往是语法的问题，比如说当你写print()的时候，写错了：
对于这类错误，下面会讲，但是解决的办法就是，你需要仔细！！！！
其次就是异常，这类错误，你需要学习今天的教程：
1. 错误类型
Python提供了许多内置的报错的异常类型，每种类型对应不同的错误情况。以下是一些常见的内置异常类型，以及它们的含义和常见原因：
- SyntaxError（语法错误）
- 含义：当Python代码的语法有误时引发。
- 常见原因：拼写错误、缺少冒号、缩进错误等。
# 示例 SyntaxError
print "Hello, World!"
- IndentationError（缩进错误）
- 含义：当代码的缩进格式不正确时引发。
- 常见原因：在代码块中混合使用了制表符和空格、缩进不一致等。
# 示例 IndentationError
def my_function():
print("Indentation Error")
- NameError（名称错误）
- 含义：当使用一个未定义的变量或函数时引发。
- 常见原因：拼写错误、变量/函数未声明就被使用等。
# 示例 NameError
print(my_variable)
- TypeError（类型错误）
- 含义：当操作或函数应用于不适当类型的对象时引发。
- 常见原因：尝试对不同类型的对象执行不兼容的操作、传递错误类型的参数等。
# 示例 TypeError
num = 10
print("Number: " + num) # 试图将整数和字符串连接
- ZeroDivisionError（除零错误）
- 含义：当尝试除以零时引发。
- 常见原因：明确或意外地尝试除以0。
# 示例 ZeroDivisionError
result = 10 / 0
- FileNotFoundError（文件未找到错误）
- 含义：当试图打开不存在的文件时引发。
- 常见原因：文件路径错误、文件被移动或删除等。
# 示例 FileNotFoundError
with open("non_existent_file.txt", "r") as file:
content = file.read()
- ValueError（值错误）
- 含义：当函数接收到一个正确类型但不适合的值时引发。
- 常见原因：传递给函数的参数值超出了预期的范围或不符合函数的要求。
# 示例 ValueError
int("abc") # 试图将无法转换为整数的字符串转换为整数
以上只是一些常见的内置异常类型示例。这些错误类型，都会在控制台进行输出。
2. 异常（Exceptions）
与错误不同，异常是一种更加可控和处理的情况。当程序遇到意外或不正常的情况时，会引发异常。这些异常可以被程序捕获（catch）并进行适当的处理，使程序能够继续执行。
在Python中，提供了一种叫做“assert（断言）”的方式，来判断一个表达式，在表达式条件为 false 的时候触发异常。
下面讲解异常处理办法：
2.1 try和except 块
使用 try/except 语句来进行错误处理，语法如下：
try:
# 可能会引发异常的代码块
# 这里放置你希望捕获异常的代码
except Exception:
# 发生异常时的处理代码
# 在这里你可以处理异常，或者进行其他操作
结构如如下：
try 子句中的代码块会被尝试执行。如果执行过程中发生异常，则会跳到 except 子句执行。
except 子句可以指定要处理的异常类型。如果异常类型与 except 子句指定的类型匹配，则会执行该子句中的代码块。
示例代码：
try:
x = 1 / 0
except ZeroDivisionError as e:
print("发生了零除错误:", e)
# 输出：发生了零除错误: division by zero
2.2 捕获特定类型的异常
有时候，你可能只想捕获某系个特定类型的异常，以便更精确地处理这些异常。这时，可以通过指定 except 后面的异常类型来实现。
try:
# 可能会引发异常的代码块
except SpecificExceptionType:
# 处理特定类型的异常
except AnotherSpecificExceptionType:
# 处理另一种特定类型的异常
except (Type1, Type2):
# 处理多种类型的异常
except Exception:
# 处理所有其他类型的异常
- 你可以列出一个或多个
except块，每个except块指定要处理的特定异常类型。 - 如果发生的异常类型与
except块中指定的类型匹配，Python 将执行该except块中的代码。 - 如果没有匹配的
except块，那么异常将继续向上层传播。
示例代码：
# 捕获 ZeroDivisionError 以处理除零错误
try:
x = 10 / 0 # 尝试进行除以零的操作
except ZeroDivisionError:
print("除以零错误发生了！")
except ArithmeticError:
print("数学错误发生了！")
第一个except ZeroDivisionError块处理除以零错误。
第二个except ArithmeticError块是为了捕获更一般的算术错误，但它并不会捕获除以零错误，因为ZeroDivisionError是ArithmeticError的子类。
2.3 多个 except 块
有时候，具体的异常类型需要编写不同的处理逻辑，那就可以采用多个 except 块来处理不同类型的异常。
语法如下，按顺序列出 except 块以处理特定的异常情况：
try:
# 可能会引发异常的代码块
except SpecificExceptionType1:
# 处理特定类型1的异常
except SpecificExceptionType2:
# 处理特定类型2的异常
except AnotherExceptionType:
# 处理另一种异常类型
except Exception:
# 处理所有其他类型的异常
在这个结构中：当一个 except 块处理了一个异常后，程序将不再继续尝试匹配后续的 except 块。因此，应该按照希望处理的特定异常的顺序列出 except 块。
示例代码：
try:
x = int(input("请输入一个整数: "))
result = 10 / x
except ValueError:
print("输入的不是一个有效的整数！")
except ZeroDivisionError:
print("除以零错误发生了！")
except Exception:
print("发生了其他类型的异常！")
上面的代码中：
- 如果用户输入的不是一个整数，那么
ValueError异常将被捕获并处理。 - 如果用户输入的是零，那么
ZeroDivisionError异常将被捕获并处理。 - 如果用户输入的是一个非零整数，那么不会引发异常，程序将继续执行。
2.4 else 和 finally 语句
else 语句：当没有异常发生时执行的代码块，else 语句用于指定在 try 块中没有发生任何异常时要执行的代码。通常用于处理只在没有异常时才应该执行的操作。
语法如下：
try:
# 可能会引发异常的代码块
except ExceptionType1:
# 处理特定类型1的异常
except ExceptionType2:
# 处理特定类型2的异常
else:
# 没有异常时要执行的代码结构示意图：
示例代码：
try:
x = int(input("请输入一个整数: "))
except ValueError:
print("输入的不是一个有效的整数！")
else:
print("您输入的是一个整数。")
代码解释：如果用户输入的是一个整数，else 语句将会执行，打印出 "您输入的是一个整数。
如果用户输入的不是一个整数，ValueError 异常将被捕获并处理。
finally语句：无论是否发生异常都会执行的清理代码块
finally 语句用于指定在 try 块结束时必须执行的代码，无论是否发生了异常。这个代码块通常用于执行清理操作，比如上一篇文章中，我们讲到关闭文件或数据库连接等。
语法如下：
try:
# 可能会引发异常的代码块
except ExceptionType1:
# 处理特定类型1的异常
except ExceptionType2:
# 处理特定类型2的异常
finally:
# 无论是否发生异常都要执行的代码
结构示意图：
示例代码：
try:
f = open("example.txt", "r")
# 读取文件内容等操作
except FileNotFoundError:
print("文件未找到！")
finally:
f.close() # 确保文件在最终结束时被关闭
代码解释：不管是否发生 FileNotFoundError 异常，finally 块中的 f.close() 语句都会确保打开的文件被关闭。
那么i前面讲了 else和finally，一句话概括就是：else 语句用于处理没有引发异常时的代码，而 finally 语句用于确保一些操作（如资源清理）无论是否发生异常都会执行。
3. 抛出异常
在编程的时候，有些特殊请款，比如，某些情况下应该引发异常，那么，你可以使用 raise 语句来主动抛出异常。
比如说，某函数要检查传入的参数 x 是否为负数。如果是负数，它将抛出一个 ValueError 异常，并显示一个错误消息。那么你就可以这么写：
def some_function(x):
if x < 0:
raise ValueError("x 不能是负数")
# 其他代码
# 调用函数并传入负数
try:
some_function(-5)
except ValueError as e:
print(e)
3.1 自定义异常
你也可以定义自己的异常类，这样可以更好地找到和标识不同类型的错误。
class CustomError(Exception):
def __init__(self, message):
self.message = message
def __str__(self):
return f"CustomError: {self.message}"
def some_function(x):
if x < 0:
raise CustomError("x 不能是负数")
# 其他代码
# 调用函数并传入负数
try:
some_function(-5)
except CustomError as e:
print(e)
上面的例子中，CustomError 是一个继承自 Exception 的自定义异常类。它有一个 message 属性来存储错误消息，并重写了 __str__ 方法以便打印有意义的错误信息。
4. 异常处理的最佳实践
现在我们来通过几个例子讲讲异常的最佳实践案例。
| 实践类型 | 说明 |
|---|---|
| 记录异常信息 | 在捕获异常时，最好记录异常的详细信息，以便后续调试和分析。 |
| 避免捕获所有异常 | 尽量避免使用裸露的 except 语句，因为它会捕获所有异常，包括你可能没有预料到的异常。这会隐藏程序中的潜在错误。 |
| 在适当的时候引发异常 | 当检测到某些情况不符合预期时，应该使用 raise 引发异常，以便让调用者或上层代码知道发生了什么问题。 |
| 处理特定异常 | 使用多个 except 块来处理不同类型的异常，使得代码更具可读性和可维护性。 |
| 使用 else 和 finally | else 用于处理没有异常时的情况，finally 用于确保清理操作得到执行。 |
示例 1：记录异常信息
import logging
try:
result = 10 / 0
except ZeroDivisionError as e:
logging.error(f"发生除零错误：{e}")
示例 2：避免捕获所有异常
try:
# 可能会引发异常的代码
except SpecificException:
# 处理特定异常
except AnotherSpecificException:
# 处理另一种特定异常
except Exception as e:
logging.error(f"发生异常：{e}")
示例 3：引发异常
def calculate_age(age):
if age < 0:
raise ValueError("年龄不能是负数")
# 其他代码
try:
calculate_age(-5)
except ValueError as e:
logging.error(f"发生值错误：{e}")
示例 4：使用 else 和 finally
try:
f = open("example.txt", "r")
# 读取文件等操作
except FileNotFoundError as e:
logging.error(f"文件未找到：{e}")
else:
print("文件读取成功！")
finally:
f.close()
结语
在 Python 中，想要你的代码可靠、健壮代。良好的异常处理必不可少。如果你敏感一点，你就会发现存在错误和异常处理的代码更容易阅读、调试和维护。只需要通过使用 try、except、raise、自定义异常等操作。你就可以很好地控制程序的行为，使代码在面对各种情况时表现更加稳健和可靠。
如果大家跟着我的代码一起学习，相信你一定会有所收获。我们下一篇文章仍然会继续Python高阶特性的讲解，欢迎大家和我一起继续学习、记录python的下一个知识点。
如果感觉阅读对您还有些作用，可以评论留言，关注我。谢谢您的阅读！
往期学习：
VSCode安装教程（版本：1.87.0）Windows10
