Python Try和Except語句——如何在Python中處理異常

益達學妹 2021-09-26 17:12:14 瀏覽數 (9806)

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使用 Python 編碼時，即使是在語法和邏輯上正確的程序中，您也經常會出現(xiàn)運行時錯誤。這些錯誤可能是由無效輸入或某些前后矛盾引起的。在很多語言中都提供了異常處理機制，在Python 中，您可以使用try和except塊來更優(yōu)雅地將大多數這些錯誤作為異常處理。在本教程中，您將學習的一般語法try和except。然后我們將繼續(xù)編寫簡單的示例，討論可能出錯的地方，并使用try和except塊提供糾正措施。

Python try 和 except 塊的語法

讓我們從了解Python 中try和except語句的語法開始介紹。通用模板如下圖所示：

try:
	# There can be errors in this block
    
except <error type>:
	# Do this to handle exception;
	# executed if the try block throws an error
    
else:
	# Do this if try block executes successfully without errors
   
finally:
	# This block is always executed

讓我們看看不同塊的用途：

該try代碼塊是你想嘗試執(zhí)行的語句塊。但是，由于異?？赡軙霈F(xiàn)運行時錯誤，所以此塊可能無法按預期工作。
該except代碼塊是觸發(fā)try塊時需要執(zhí)行的語句。它包含一組語句，這些語句通常會為您提供有關try塊內出錯的一些處理方法。
您應該始終提及您打算在代碼塊內作為異常捕獲的錯誤類型，由上述代碼段中的占位符表示。例如：except<error type>
您也可以不在except指定<error type>. 但是，這不是推薦的做法，因為您沒有考慮可能發(fā)生的不同類型的錯誤。

在嘗試執(zhí)行try塊內的代碼時，也有可能發(fā)生多個錯誤。

例如，您可能正在使用超出范圍的索引訪問列表，使用錯誤的字典鍵，并嘗試打開一個不存在的文件 - 所有這些都應該放在try塊內。

在這種情況下，你可能會碰到?IndexError?，?KeyError?和?FileNotFoundError?。并且您必須添加與except您預期的錯誤數量一樣多的每種類型的錯誤一個。

僅當try塊在沒有錯誤的情況下執(zhí)行時，才會觸發(fā)else塊。當您希望在try塊成功后執(zhí)行后續(xù)操作時，這可能非常有用。例如，如果您嘗試成功打開一個文件，則可能需要讀取其內容。
該finally塊總是被執(zhí)行，而不管其他塊中發(fā)生了什么。當您想在執(zhí)行特定代碼塊后釋放資源時，這很有用。

注意：else和finally塊是可選的。在大多數情況下，您可以只使用try塊來嘗試做某事，并將錯誤捕獲為except塊內的異常。

在接下來的幾分鐘內，您將使用迄今為止學到的知識來處理 Python 中的異常。讓我們開始吧。

如何處理Python中的ZeroDivision（除零異常）錯誤

考慮下面所示的函數divide()。它接受兩個參數 num和div ，并返回除法運算的商num/div。

def divide(num,div):
  return num/div

? 使用不同的參數調用函數會按預期返回結果：

res = divide(100,8)
print(res)

# Output
12.5

res = divide(568,64)
print(res)

# Output
8.875

此代碼工作正常，直到您嘗試除以零：

divide(27,0)

您會看到程序崩潰并拋出ZeroDivisionError：

# Output
---------------------------------------------------------------------------
ZeroDivisionError                         Traceback (most recent call last)
<ipython-input-19-932ea024ce43> in <module>()
----> 1 divide(27,0)

<ipython-input-1-c98670fd7a12> in divide(num, div)
      1 def divide(num,div):
----> 2   return num/div

ZeroDivisionError: division by zero

您可以通過執(zhí)行以下操作將此除以零作為異常處理：

在try塊中，調用divide()函數。從本質上講，您正在試圖將num除以div。
當div為0的情況作為except塊內的異常處理。
在此示例中，您可以通過打印一條消息來通知用戶他們嘗試除以零，從而排除?ZeroDivisionError?異常。

這顯示在下面的代碼片段中：

try:
    res = divide(num,div)
    print(res)
except ZeroDivisionError:
    print("You tried to divide by zero :( ")

使用有效的輸入，代碼仍然可以正常工作。

divide(10,2)
# Output
5.0

當您嘗試除零時，您會收到發(fā)生異常的通知，并且程序會正常結束。

divide(10,0)
# Output
You tried to divide by zero :(

如何在 Python 中處理 TypeError（類型異常）

在本節(jié)中，您將看到如何在 Python 中使用try和except處理一個 TypeError。

? 考慮以下函數add_10()，它接受一個數字作為參數，將其加 10，然后返回加法的結果。

def add_10(num):
  return num + 10

您可以使用任意數字參數調用該函數，它會正常工作，如下所示：

result = add_10(89)
print(result)

#Output
99

現(xiàn)在嘗試add_10()使用"five"而不是調用5。

add_10("five")

您會注意到您的程序崩潰并顯示以下錯誤消息：

---------------------------------------------------------------------------
TypeError                                 Traceback (most recent call last)
<ipython-input-15-9844e949c84e> in <module>()
----> 1 add_10("five")

<ipython-input-13-2e506d74d919> in add_10(num)
      1 def add_10(num):
----> 2   return num + 10

TypeError: can only concatenate str (not "int") to str

該錯誤消息?TypeError: can only concatenate str (not "int") to str?說明您只能連接兩個字符串，而不能向字符串添加整數。

現(xiàn)在，您有以下內容：

給定一個數字my_num，嘗試使用my_num作為參數調用函數add_10（）。如果參數是有效類型，則不存在異常
否則，將觸發(fā)與TypeError對應的except塊，通知用戶參數的類型無效。

這一點解釋如下：

my_num = "five"
try:
  result = add_10(my_num)
  print(result)
except TypeError:
  print("The argument `num` should be a number")

由于您現(xiàn)在已?將TypeError?作為異常處理，因此您只會被告知參數的類型無效。

The argument `num` should be a number

如何在 Python 中處理 IndexError（無效索引）

如果您之前使用過 Python 列表或任何可迭代的 Python數據類型，您可能會遇到?IndexError?.

這是因為通常很難跟蹤可迭代對象的所有更改。并且您可能正在嘗試訪問無效索引處的項。

? 在這個例子中，列表my_list有 4 個項。如果使用負索引，則有效索引為 0、1、2 和 3，以及 -1、-2、-3、-4。

由于2是有效的索引，您可以看到索引2中的項被打印出來，即C++：

my_list = ["Python","C","C++","JavaScript"]
print(my_list[2])

#Output
C++

如果您嘗試訪問位于有效索引范圍之外的索引處的項，您將遇到?IndexError?：

print(my_list[4])

---------------------------------------------------------------------------
IndexError                                Traceback (most recent call last)
<ipython-input-7-437bc6501dea> in <module>()
      1 my_list = ["Python","C","C++","JavaScript"]
----> 2 print(my_list[4])

IndexError: list index out of range

如果您熟悉該模式，您現(xiàn)在將使用try和except來處理索引錯誤。

? 在下面的代碼片段中，您嘗試訪問由指定的索引處的項目search_idx。

search_idx = 3
try:
  print(my_list[search_idx])
except IndexError:
  print("Sorry, the list index is out of range")

這里，search_idx( 3) 是一個有效的索引，并且打印出特定索引處的項目：

JavaScript

如果search_idx超出索引的有效范圍，則 except 塊將捕獲IndexError為異常，并且不再有錯誤消息。

search_idx = 4
try:
  print(my_list[search_idx])
except IndexError:
  print("Sorry, the list index is out of range")

而是顯示search_idx超出有效索引范圍的消息：

Sorry, the list index is out of range

如何在 Python 中處理 KeyError（鍵值對異常）

在使用 Python 詞典時可能遇到過KeyError。

? 考慮這個例子，你有一本字典my_dict。

my_dict ={"key1":"value1","key2":"value2","key3":"value3"}
search_key = "non-existent key"
print(my_dict[search_key])

字典my_dict有 3 個鍵值對，"key1:value1", "key2:value2", 和"key3:value3"
現(xiàn)在，您嘗試訪問字典并訪問與 key 對應的值"non-existent key"。

正如預期的那樣，你會得到一個KeyError：

---------------------------------------------------------------------------
KeyError                                  Traceback (most recent call last)
<ipython-input-2-2a61d404be04> in <module>()
      1 my_dict ={"key1":"value1","key2":"value2","key3":"value3"}
      2 search_key = "non-existent key"
----> 3 my_dict[search_key]

KeyError: 'non-existent key'

幾乎可以像處理IndexError一樣處理KeyError.

您可以嘗試訪問與指定的鍵對應的值search_key。
如果search_key確實是一個有效的鍵，則打印出相應的值。
如果由于密鑰不存在而遇到異常，您可以使用該except塊讓用戶知道。

這在下面的代碼片段中進行了解釋：

try:
  print(my_dict[search_key])
except KeyError:
  print("Sorry, that's not a valid key!")

Sorry, that's not a valid key!

? 如果您想提供其他操作，例如無效密鑰的名稱，您也可以這樣做：密鑰可能拼寫錯誤，使其無效。在這種情況下，讓用戶知道使用的密鑰可能會幫助他們修復拼寫錯誤。

您可以通過捕獲無效密鑰<error_msg>并在發(fā)生異常時打印的消息中使用它來實現(xiàn)此目的：

try:
  print(my_dict[search_key])
except KeyError as error_msg:
  print(f"Sorry,{error_msg} is not a valid key!")

? 注意鍵名也是如何打印出來的：

Sorry,'non-existent key' is not a valid key!

如何在 Python 中處理 FileNotFoundError（文件找不到異常）

在 Python 中處理文件時發(fā)生的另一個常見錯誤是FileNotFoundError.

? 在以下示例中，您嘗試通過指定open()函數的路徑來打開文件my_file.txt。并且您想讀取該文件并打印出該文件的內容。

但是，您尚未在指定位置創(chuàng)建文件。

如果您嘗試運行下面的代碼片段，您將得到FileNotFoundError：

my_file = open("/content/sample_data/my_file.txt")
contents = my_file.read()
print(contents)

---------------------------------------------------------------------------
FileNotFoundError                         Traceback (most recent call last)
<ipython-input-4-4873cac1b11a> in <module>()
----> 1 my_file = open("my_file.txt")

FileNotFoundError: [Errno 2] No such file or directory: 'my_file.txt'

并使用try和 except，您可以執(zhí)行以下操作：

嘗試在try塊中打開文件。
處理FileNotFoundError：通過except讓用戶知道他們試圖打開一個不存在的文件塊。
如果try塊成功，并且文件確實存在，則讀取并打印出文件的內容。
在finally塊中，關閉文件，以免浪費資源?；叵胍幌挛募⑷绾侮P閉，而不管文件打開和讀取步驟中發(fā)生了什么。

try:
  my_file = open("/content/sample_data/my_file.txt")
except FileNotFoundError:
  print(f"Sorry, the file does not exist")
else:
  contents = my_file.read()
  print(contents)
finally:
  my_file.close()

請注意您是如何將錯誤作為異常處理的，程序結束時會優(yōu)雅地顯示以下消息：

Sorry, the file does not exist

? 讓我們考慮else觸發(fā)塊的情況。該文件my_file.txt現(xiàn)在位于前面提到的路徑中。

這是文件my_file.txt包含的內容：

現(xiàn)在，重新運行之前的代碼片段按預期工作。

這一次，文件my_file.txt存在，else塊被觸發(fā)并打印出其內容，如下所示：

我希望這能闡明您在處理文件時如何處理異常。

Python

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