Python 异常处理
1. 异常处理基础
异常处理是 Python 中处理程序运行时错误的重要机制。当程序遇到错误时，会抛出（raise）一个异常，如果不处理这个异常，程序就会终止。通过异常处理，我们可以优雅地处理这些错误情况。
2. try-except 语句
基本的异常处理语法如下：
try:
# 可能发生异常的代码
result = 10 / 0
except ZeroDivisionError:
# 处理特定的异常
print("除数不能为零")
except Exception as e:
# 处理其他所有异常
print(f"发生错误：{e}")
else:
# 如果没有异常发生，执行这里的代码
print("计算成功")
finally:
# 无论是否发生异常，都会执行这里的代码
print("清理工作")
3. 常见异常类型
Python 内置了许多异常类型，以下是一些常见的异常：
SyntaxError: 语法错误NameError: 访问未定义的变量TypeError: 类型错误ValueError: 值错误IndexError: 索引错误KeyError: 字典键错误FileNotFoundError: 文件未找到ZeroDivisionError: 除零错误AttributeError: 属性错误
4. 自定义异常
我们可以创建自己的异常类：
class CustomError(Exception):
def __init__(self, message):
self.message = message
super().__init__(self.message)
# 使用自定义异常
try:
raise CustomError("这是一个自定义错误")
except CustomError as e:
print(e.message)
5. 异常处理最佳实践
- 具体异常优先：捕获具体的异常类型，而不是笼统的
Exception - 避免空的 except 块：至少记录异常信息
- 合理使用 finally：确保资源正确释放
- 异常链：使用
raise from保留原始异常信息 - 避免过度使用异常：不要用异常处理来控制正常的程序流程
6. 上下文管理器（with 语句）
Python 的 with 语句提供了更优雅的资源管理方式：
# 文件操作示例
try:
with open('file.txt', 'r') as f:
content = f.read()
except FileNotFoundError:
print("文件不存在")
7. 异常处理示例
7.1 文件操作异常处理
def read_file(filename):
try:
with open(filename, 'r', encoding='utf-8') as f:
return f.read()
except FileNotFoundError:
print(f"文件 {filename} 不存在")
except PermissionError:
print("没有权限读取文件")
except Exception as e:
print(f"发生未知错误：{e}")
7.2 数值计算异常处理
def safe_division(a, b):
try:
return a / b
except ZeroDivisionError:
print("除数不能为零")
return None
except TypeError:
print("参数类型错误")
return None
8. 调试技巧
- 使用
traceback模块获取详细的异常信息 - 使用
logging模块记录异常信息 - 在开发环境中使用
pdb进行调试
import traceback
import logging
try:
# 可能出错的代码
result = 10 / 0
except Exception as e:
logging.error(traceback.format_exc())
9. 总结
异常处理是 Python 编程中的重要组成部分，良好的异常处理可以：
- 提高程序的健壮性
- 改善用户体验
- 便于调试和维护
- 确保资源正确释放
记住，异常处理不是用来控制正常程序流程的，而是用来处理异常情况的。合理使用异常处理机制，可以让我们的程序更加健壮和可靠。