[Python] 捕获异常

在程序运行的过程中，如果发生了错误，可以事先约定返回一个错误代码，这样就可以知道是否有错，以及出错的原因

在使用Python语言进行编程运行时，如果Python解释器遇到一个错误，会停止程序的执行，并且提示一些错误信息，这就是异常

Python脚本发生异常时，我们需要捕获并处理它，否则程序将会终止执行，因此本文接下来主要讲解三种常见的捕获异常语句，方便日后的学习复盘

1. try...except语句

语法结构

try:
    <可能抛出异常的语句>
except:
    <处理异常>

try代码块是执行过程中可能会抛出异常的语句

except代码块用于进行异常处理

当try代码块中的语句抛出异常时，except中的代码块将会被执行 

实例

try:
    num = int(input('请输入一个整数:'))
    print(num * 10)
except:
    print('提示:请输入整数!')

输入数字12，程序会正常运行，输出结果120

输入字母ABC，程序会抛出异常，输出结果'提示:请输入整数!'

2.try...except...else语句

语法结构

try:
    <可能抛出异常的语句>
except:
    <处理异常>
else:
    <语句>

try...except语句后可以添加else语句，使用else语句时，必须将它放在except语句之后和try语句之后

try语句中的代码块没有发生任何异常时，else语句中的代码块将被执行(当没有错误发生时，会自动执行else语句)

实例

例1 

try:
    num = int(input('请输入:'))
except:
    print('输入的值不是整数')
else:
    print('输入的值是整数',num)

输入数字12，程序会正常运行，输出结果输入的值是整数12

输入数字2.5，程序会抛出异常，输出结果输入的值不是整数

输入字母ABC，程序会抛出异常，输出结果输入的值不是整数 

例2

try:
    print('try...')
    res = 10 / int('2')
    print('result:', res)
except ValueError as e:
    print('ValueError:', e)
else:
    print('no error!')
finally:
    print('finally...')
print('END')

上述代码输出结果如下所示

try...
result: 5.0
no error!
finally...
END

例3

while True:
    try:
        x = int(input('Enter the first number:'))
        y = int(input('Enter the second number:'))
        value = x / y
        print('x/y is',value)
    except:
        print('Invalid input.Please try again!!')
    else:
        break

上述代码中仅当没有引发异常时，才会跳出循环(由else子句中的break语句实现)，换而言之只要出现错误，程序就会要求用户提供新的输入

Enter the first number:1

Enter the second number:0
Invalid input.Please try again!!

Enter the first number:1

Enter the second number:a
Invalid input.Please try again!!

Enter the first number:1

Enter the second number:2
x/y is 0.5

3. try...except...finally语句

语法结构

try:
    <可能抛出异常的语句>
except:
    <处理异常>
finally:
    <语句>

无论程序有无异常发生，finally代码块都会被执行 

当我们认为某些代码可能会出错时，就可以用try来运行这段代码，如果执行出错，则后续代码不会继续执行，而是直接跳转至错误处理代码，即except语句块，执行完except后，如果有finally语句块，则执行finally语句块，至此执行完毕

实例

例1

try:
    print('try...')
    res = 10 / 0
    print('result:', res)
except ZeroDivisionError as e:
    print('except:', e)
finally:
    print('finally...')
print('END')

上述代码输出结果如下所示

try...
except: division by zero
finally...
END

上面的代码在计算10/0时会产生一个除法运算错误

从输出结果可以看到，当错误发生时，后续语句print('result:', res)不会被执行，except由于捕获到ZeroDivisionError，因此执行print('except:', e)，紧接着执行finally语句块中的代码print('finally...')，最后程序继续按照流程往下走，执行print('END')

例2 

try:
    print('try...')
    res = 10 / 2
    print('result:', res)
except ZeroDivisionError as e:
    print('except:', e)
finally:
    print('finally...')
print('END')

上述代码输出结果如下所示

try...
result: 5.0
finally...
END

由于没有错误发生，所以except语句块不会被执行，但是如果有finally语句块，则一定会被执行(可以没有finally语句)

例3

可以用多个except语句来捕获不同类型的错误

try:
    print('try...')
    res = 10 / int('abc')
    print('result:', res)
except ValueError as e:
    print('ValueError:', e)
except ZeroDivisionError as e:
    print('ZeroDivisionError:', e)
finally:
    print('finally...')
print('END')

上述代码输出结果如下所示

try...
ValueError: invalid literal for int() with base 10: 'abc'
finally...
END 

使用try...except...finally捕获错误还有一个巨大的好处，就是可以跨越多层调用，比如函数main()调用bar()，bar()调用foo()，结果foo()出错了，这时只要main()捕获错误就可以了(不需要在每个可能出错的地方都去捕获错误，只需要在合适的层次去捕获错误就可以达到效果，从而减少代码的书写量)

例4 

def foo(s):
    return 10 / int(s)
 
def bar(s):
    return foo(s) * 2
 
def main():
    try:
        bar('0')
    except Exception as e:
        print('Error:', e)
    finally:
        print('finally...')
 
'''
Error: division by zero
finally...
'''
main()