精通Python异常处理

异常处理是编写健壮的Python程序的关键组成部分。它允许你优雅地处理程序执行过程中可能出现的错误，防止程序崩溃并为用户提供信息反馈。本教程深入探讨了Python异常处理的基本概念。

目录

1. try…except
2. raise Exception
3. try…finally
4. 常见的内置异常
5. 创建自定义异常

1. try…except

try...except块是异常处理的基础。可能引发异常的代码放在try块中。如果发生异常，则执行相应的except块。

try:
    result = 10 / 0  # 这将引发ZeroDivisionError
except ZeroDivisionError:
    print("错误：除以零！")
except TypeError:
    print("错误：类型不匹配")
except Exception as e:  # 捕获任何其他异常
    print(f"发生意外错误：{e}")
else:  # 可选的else块，如果没有发生异常则执行
    print(f"结果：{result}")
finally:  # 可选的finally块，总是执行
    print("这段代码总是执行。")

此示例演示了如何处理ZeroDivisionError。多个except块可以处理不同的异常类型。可选的else块仅在try块中没有发生异常时才执行。可选的finally块总是执行，非常适合用于清理任务，例如关闭文件。

2. raise Exception

raise语句允许你显式地引发异常，从而发出错误或异常情况的信号。

def validate_age(age):
    if age < 0:
        raise ValueError("年龄不能为负数")
    elif age > 120:
        raise ValueError("年龄不现实地高")
    return age

try:
    age = validate_age(-5)
    print(f"有效的年龄：{age}")
except ValueError as e:
    print(f"错误：{e}")

在这里，如果年龄无效，validate_age会引发ValueError。你可以引发任何内置异常或创建自定义异常（继承自Exception的类）。

3. try…finally

finally块确保其中的代码始终执行，无论是否发生异常。这对于清理工作至关重要。

file = None
try:
    file = open("my_file.txt", "r")
    content = file.read()
    print(content)
except FileNotFoundError:
    print("文件未找到！")
finally:
    if file:
        file.close()
    print("文件已关闭。")

这保证即使发生FileNotFoundError，文件也会被关闭，从而防止资源泄漏。

4. 常见的内置异常

Python提供了许多内置异常：

• ZeroDivisionError：除以零。
• TypeError：操作的类型不当。
• ValueError：类型正确，但值不当。
• FileNotFoundError：文件未找到。
• IndexError：索引超出范围。
• KeyError：字典中找不到键。
• ImportError：导入失败。
• NameError：名称未找到。

5. 创建自定义异常

为了更具体的错误处理，可以通过继承Exception类来创建自定义异常：

class InvalidInputError(Exception):
    pass

def process_data(data):
    if not data:
        raise InvalidInputError("数据不能为空")
    # ...其余数据处理...

try:
    process_data("")
except InvalidInputError as e:
    print(f"自定义错误：{e}")

这允许更细粒度的错误处理和改进的代码可读性。

有效的异常处理对于编写健壮可靠的Python程序至关重要。通过预测和优雅地处理潜在的错误，你可以构建更强大和用户友好的应用程序。