正文

接下來(lái)我們將學(xué)習(xí)Python中的錯(cuò)誤處理和異常。在編寫程序時(shí)，我們經(jīng)常會(huì)遇到各種錯(cuò)誤。Python使用異常（exception）來(lái)表示在程序運(yùn)行時(shí)發(fā)生的錯(cuò)誤。了解如何處理異常對(duì)編寫可靠、健壯的程序至關(guān)重要。

1. 異常

異常是在程序運(yùn)行過(guò)程中發(fā)生的錯(cuò)誤事件。當(dāng)Python解釋器遇到錯(cuò)誤時(shí)，它會(huì)引發(fā)一個(gè)異常。例如，訪問(wèn)不存在的列表元素會(huì)引發(fā)IndexError異常，而嘗試除以零會(huì)引發(fā)ZeroDivisionError異常。

以下是一個(gè)拋出異常的示例：

def divide(a, b):
    return a / b
result = divide(4, 0)  # ZeroDivisionError: division by zero

在這個(gè)例子中，我們定義了一個(gè)名為divide的函數(shù)，用于執(zhí)行除法運(yùn)算。當(dāng)我們嘗試除以零時(shí)，Python會(huì)拋出ZeroDivisionError異常。

2. 異常處理

為了處理異常，我們可以使用try和except語(yǔ)句。try語(yǔ)句用于包裹可能引發(fā)異常的代碼塊，而except語(yǔ)句用于捕獲特定類型的異常并執(zhí)行相應(yīng)的代碼塊。

以下是一個(gè)處理異常的示例：

def safe_divide(a, b):
    try:
        return a / b
    except ZeroDivisionError:
        print("Cannot divide by zero!")
        return None
result = safe_divide(4, 0)  # Cannot divide by zero!
print(result)  # None

在這個(gè)例子中，我們定義了一個(gè)名為safe_divide的函數(shù)，用于執(zhí)行除法運(yùn)算。我們使用try語(yǔ)句包裹可能引發(fā)異常的代碼，并使用except語(yǔ)句捕獲ZeroDivisionError異常。當(dāng)異常發(fā)生時(shí)，我們打印一條錯(cuò)誤消息并返回None。

3. 多個(gè)except語(yǔ)句

我們可以使用多個(gè)except語(yǔ)句來(lái)處理不同類型的異常。例如：

def safe_divide(a, b):
    try:
        return a / b
    except ZeroDivisionError:
        print("Cannot divide by zero!")
        return None
    except TypeError:
        print("Invalid input!")
        return None
result = safe_divide(4, "two")  # Invalid input!
print(result)  # None

在這個(gè)例子中，我們?cè)黾恿艘粋€(gè)except語(yǔ)句來(lái)捕獲TypeError異常。當(dāng)我們嘗試使用一個(gè)非數(shù)值類型作為除數(shù)時(shí)，Python會(huì)拋出TypeError異常。

4. finally語(yǔ)句

finally語(yǔ)句用于指定無(wú)論異常是否發(fā)生，都需要執(zhí)行的代碼塊。例如：

def safe_divide(a, b):
    try:
        return a / b
    except ZeroDivisionError:
        print("Cannot divide by zero!")
        return None
    except TypeError:
        print("Invalid input!")
        return None
    finally:
        print("Finished dividing.")
result = safe_divide(4, 2)  # Finished dividing.
print(result)  # 2.0
result = safe_divide(4, 0)  # Cannot divide by zero!
                             # Finished dividing.
print(result)  # None

在這個(gè)例子中，我們使用finally語(yǔ)句指定了一個(gè)無(wú)論異常是否發(fā)生，都需要執(zhí)行的代碼塊。在這種情況下，我們?cè)诿看握{(diào)用safe_divide函數(shù)時(shí)都會(huì)打印"Finished dividing."。

5. 自定義異常

我們可以通過(guò)繼承BaseException類或其子類來(lái)定義自定義異常。例如：

class InvalidInputError(Exception):
    pass
def safe_divide(a, b):
    if not isinstance(a, (int, float)) or not isinstance(b, (int, float)):
        raise InvalidInputError("Both a and b must be numbers.")
    if b == 0:
        raise ZeroDivisionError("Cannot divide by zero.")
    return a / b
try:
    result = safe_divide(4, "two")
except InvalidInputError as e:
    print(e)  # Both a and b must be numbers.

在這個(gè)例子中，我們定義了一個(gè)名為`InvalidInputError`的自定義異常類，用于表示無(wú)效的輸入。我們修改了`safe_divide`函數(shù)，使其在遇到無(wú)效輸入時(shí)拋出`InvalidInputError`異常。然后我們使用`try`和`except`語(yǔ)句捕獲并處理這個(gè)異常。

6. 異常鏈

有時(shí)，我們可能需要在處理異常時(shí)引發(fā)新的異常。為了保留原始異常的上下文信息，我們可以使用`raise ... from ...`語(yǔ)句來(lái)創(chuàng)建異常鏈。例如：

```python
class ParsingError(Exception):
    pass
def parse_number(number_string):
    try:
        return int(number_string)
    except ValueError as e:
        raise ParsingError("Invalid number format.") from e
try:
    result = parse_number("12a")
except ParsingError as e:
    print(f"{e} - Original exception: {e.__cause__}")

在這個(gè)例子中，我們定義了一個(gè)名為ParsingError的自定義異常類，用于表示解析錯(cuò)誤。我們創(chuàng)建了一個(gè)名為parse_number的函數(shù)，該函數(shù)嘗試將字符串轉(zhuǎn)換為整數(shù)。當(dāng)轉(zhuǎn)換失敗時(shí)，我們使用raise ... from ...語(yǔ)句引發(fā)一個(gè)新的ParsingError異常，并保留原始ValueError異常作為上下文信息。

7. 斷言

斷言（assertion）是一種用于檢查程序中的條件是否滿足預(yù)期的調(diào)試工具。當(dāng)斷言條件為False時(shí)，Python會(huì)拋出一個(gè)AssertionError異常。我們可以使用assert語(yǔ)句來(lái)編寫斷言。例如：

def calculate_area(width, height):
    assert width > 0, "Width must be positive."
    assert height > 0, "Height must be positive."
    return width * height
try:
    area = calculate_area(-1, 5)
except AssertionError as e:
    print(e)  # Width must be positive.

在這個(gè)例子中，我們創(chuàng)建了一個(gè)名為calculate_area的函數(shù)，用于計(jì)算矩形的面積。我們使用assert語(yǔ)句來(lái)檢查輸入的寬度和高度是否為正數(shù)。當(dāng)輸入不滿足條件時(shí)，會(huì)拋出一個(gè)AssertionError異常。

請(qǐng)注意，斷言應(yīng)僅用于調(diào)試程序和捕獲非預(yù)期的錯(cuò)誤。在生產(chǎn)環(huán)境中，您應(yīng)該使用異常處理來(lái)處理可能的錯(cuò)誤情況。

這就是Python中錯(cuò)誤處理與異常的基本概念。

希望這些示例能幫助你更好地理解如何在Python中處理異常，更多關(guān)于python錯(cuò)誤處理異常斷言的資料請(qǐng)關(guān)注腳本之家其它相關(guān)文章！