Python异常处理

前言

我们是人，也会经常犯错，程序员也不例外，就算是经验丰富的码农，也不能保证写的代码百分之百没有任何问题。另外，作为一个合格的程序员，在编程时要意识到一点，那就是永远不要相信你的用户，所以要多方面考虑，这样写出来的程序才会更加安全稳定。

那么既然程序总会出问题，那我们就需要用适当的方法去解决问题。程序出现逻辑错误或者用户输入不合法都会引发异常，但这些异常并不是致命的，不会导致程序崩溃，可以利用Python提供的异常处理机制，在异常出现的时候及时捕获，并从内部自我消化掉。

那么什么是异常呢？举个例子：

这里当然假设用户的输入是正确的，但是只要用户输入一个不存在的文件名，那么上面的代码是不堪一击的：

上面的例子就抛出了一个FileNotFoundError异常，那么Python还可能抛出哪些异常呢，在下面给大家介绍一下常见的异常，这样以后遇到这样的异常时就不会感到陌生了。

一、常见的Python异常

AssertionError：断言语句（assert）失败

在以前的分支和循环章节中讲过断言语句（assert），当assert这个关键字后边的条件为假的时候，程序将终止并抛出AssertionError异常。assert语句一般是在测试程序的时候用于在代码中置入检查点：

AttributeError：尝试访问未知的对象属性

当试图访问的对象属性不存在时抛出的异常：

IndexError：索引超出序列的范围

在使用序列的时候就常常会遇到IndexError异常，原因是索引超出序列范围的内容：

KeyError：字典查找一个不存在的关键字

当试图在字典中查找一个不存在的关键字时就会引发KeyError异常，因此建议使用dict.get()方法：

NameError：尝试访问一个不存在的变量

当尝试访问一个不存在的变量时，Python会抛出NameError异常：

OSError：操作系统产生的异常

OSError顾名思义就是操作系统产生的异常，像打开一个不存在的文件会引发FileNotFoundError，而这个FileNotFoundError就是OSError的子类。上面的例子已经演示过，这里就不再赘述了。

SyntaxError：Python的语法错误

如果遇到SyntaxError是Python的语法错误，这时Python的代码并不能继续执行，你应该找到并改正错误：

TypeError：不同类型间的无效操作

有些类型不同是不能相互进行计算的，否则会抛出TypeError异常：

ZeroDivisionError：除数为零

我们都知道除数不能为零，所以除以零就会引发ZeroDivisionError异常：

二、try-except语句

try-except语句格式如下：

try:
  检测范围
except Exception[as reason]:
  出现异常（Exception）后的处理代码

try-except语句用于检测和处理异常，举个例子来说明这一切是如何工作的。

前面我们也介绍过，当要打开的文件不存在时，就会引发FileNotFoundError，显然用户的体验不好，因此我们可以这样修改：

其执行结果是：

上面的例子由于使用了大家习惯的语言来描述错误信息，用户体验会好很多。

但是从程序员的角度来看，导致OSError异常的原因有很多（例如FileNotFoundError、FileExistsError、PermissionError等），所以可能会更在意错误的具体内容，这里可以使用as把具体的错误消息打印出来：

其执行结果为：

针对不同异常设置多个except

一个try语句可以和多个except语句搭配，分别对感兴趣的异常进行检测处理：

三、对多个异常统一处理

except后面还可以跟多个异常，然后对这些异常进行统一的处理：

四、捕获所有异常

如果你无法确定要对哪一类异常进行处理，只是希望在try语句块里一旦出现任何异常，可以给用户一个“看得懂”的提醒，那么可以这么做：

五、try-finally语句

看下面这个例子，如果"a.txt"确实存在，open()函数可以正常返回文件对象，但异常却发生在打开文件后的sum = 1 + ‘1’语句上，此时Python将直接跳到except语句，也就是说，文件打开了，但并没有执行关闭文件的命令：

为了实现这种“就算出现异常，但也不得不执行的收尾工作（比如在程序崩溃前保存用户文档）”，引入了finally来扩展try：

如果try语句块中没有出现任何运行时错误，会跳过except语句执行finally语句块的内容。
如果出现异常，则会先执行except语句块的内容再执行finally语句块的内容。
总之，finally语句块中的内容就是确保无论如何都将被执行的内容。

六、raise语句

有些读者可能会思考，我的代码能不能自己抛出一个异常呢？答案是可以的，你可以使用raise语句抛出一个异常：

抛出的异常还可以带参数，表示异常的解释：

七、丰富的else语句

对于绝大多数编程语言来说，else语句都只能跟if语句搭配，但是在Python里，else语句的功能更加丰富。在Python中，else语句不仅能跟if语句搭，跟循环语句（for语句或while语句）搭配，还能跟刚才所讲的异常处理进行搭配。

1、典型的if-else语句

if 条件:
  条件为真执行
else:
  条件为假执行

2、else与for和while循环语句搭配

举个例子：

这段程序主要是求用户输入的数的最大约数，如果是素数的话会提醒这是一个素数。
使用暴力的方法一个个尝试（num%count==0），如果符合条件则打印出最大的约数，并break，同时不会执行else语句块的内容了。但如果一直没有遇到合适的条件，则会执行else语句块内容。

for语句的用法和while语句一样，这里便不再赘述了。

3、else语句与异常处理进行搭配

else语句还能和刚刚讲的异常处理进行搭配，只要try语句块里没有出现任何异常，那么就会执行else语句块里的内容。

举个例子：

八、简洁的with语句

有些读者觉得打开文件又要关闭文件，还要关注异常处理有点麻烦，所以Python提供了一个with语句，利用这个语句抽象出文件操作中频繁使用的try/except/finally相关的细节，对文件操作使用with语句，将大大减少代码量。

举个例子：

使用with语句，可以改成这样：

有了with语句，就再也不用担心忘记关闭文件了。