Python面试题：Python中的异常处理：捕获、处理、自定义异常

Python中的异常处理：捕获、处理、自定义异常

在编程过程中，异常（Exception）是指程序运行时发生的错误，这些错误如果不被处理，会导致程序终止。Python提供了强大的异常处理机制，允许开发者捕获、处理异常，并且可以自定义异常以满足特定需求。本文将详细介绍Python中的异常处理，包括捕获异常、处理异常以及自定义异常。

1. 捕获异常

捕获异常可以防止程序因错误而崩溃，使用try和except语句来实现。

基本语法

try:
    # 可能引发异常的代码
    risky_code()
except ExceptionType as e:
    # 处理异常的代码
    print(f"An error occurred: {e}")

示例

try:
    result = 10 / 0
except ZeroDivisionError as e:
    print(f"Error: {e}")

在上述示例中，试图将10除以0会引发ZeroDivisionError，except块捕获到该异常并打印错误信息。

2. 处理异常

异常处理不仅仅是捕获异常，还包括根据具体情况采取适当的处理措施。

捕获多个异常

可以在except块中捕获多种类型的异常：

try:
    result = 10 / int(input("Enter a number: "))
except (ValueError, ZeroDivisionError) as e:
    print(f"Error: {e}")

使用else和finally

• else块在没有引发异常时执行。
• finally块无论是否引发异常都会执行，通常用于清理资源。

try:
    result = 10 / int(input("Enter a number: "))
except (ValueError, ZeroDivisionError) as e:
    print(f"Error: {e}")
else:
    print(f"Result is: {result}")
finally:
    print("Execution completed.")

3. 自定义异常

有时候内置异常类型无法满足需求，可以创建自定义异常类。自定义异常通常继承自内置的Exception类。

定义自定义异常

class CustomError(Exception):
    """自定义异常类"""
    def __init__(self, message):
        super().__init__(message)
        self.message = message

使用自定义异常

def risky_function():
    raise CustomError("Something went wrong in risky_function")

try:
    risky_function()
except CustomError as e:
    print(f"Caught a custom error: {e.message}")

更多示例

class InvalidOperationError(Exception):
    """无效操作异常"""
    def __init__(self, operation, message="Invalid operation attempted"):
        self.operation = operation
        self.message = message
        super().__init__(self.message)

def perform_operation(op):
    if op not in ['add', 'subtract', 'multiply', 'divide']:
        raise InvalidOperationError(op)
    else:
        print(f"Performing {op} operation")

try:
    perform_operation('unknown')
except InvalidOperationError as e:
    print(f"Error: {e.message} for operation: {e.operation}")

4. 异常的嵌套与传递

异常可以在不同的函数和模块之间传递，允许更灵活的错误处理。

示例

def inner_function():
    raise ValueError("An error occurred in inner_function")

def outer_function():
    try:
        inner_function()
    except ValueError as e:
        print(f"Caught an error in outer_function: {e}")
        raise  # 重新抛出异常

try:
    outer_function()
except ValueError as e:
    print(f"Caught an error in main: {e}")

在上述示例中，inner_function中引发的异常被outer_function捕获并重新抛出，最后在主程序中捕获。

总结

异常处理是Python编程中的重要组成部分，可以有效提高程序的健壮性和容错能力。通过捕获和处理异常，程序可以在错误发生时采取适当的措施，而不是直接崩溃。自定义异常允许开发者根据具体需求定义特定的错误类型，从而提高代码的可读性和维护性。希望本文的介绍能够帮助读者深入理解和应用Python中的异常处理。