14. 异常处理 - 技术栈

一、什么是异常

程序在运行过程之中，不可避免的出现一些错误，比如：使用了没有赋值的变量、使用了不存在的索引、除 0 等等。这些错误在程序中，我们称之为异常。程序运行过程中，一旦出现异常将会导致程序立即终止，异常以后的代码全部都不会执行。

二、异常的传播

当在函数中出现异常时，如果在函数中对异常进行了处理，则异常不会继续传播。如果函数中不会对异常进行处理，，则异常会继续向函数调用处传播。如果函数调用处处理了异常，则不再传播，如果没有则继续向调用处传播。直到传递到全局作用域（主模块），如果依然没有处理，则程序终止，并显示异常信息。

当程序运行过程中出现异常以后，所有的异常信息会被保存在一个专门的异常对象，而异常传播时，实际上就是异常对象抛给了调用处。比如，ZeroDivisionError 类的对象专门用来表示除 0 的异常，NameError 类的对象专门用来处理变量错误的异常。在 Python 中提供了多个异常对象。

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def fun1():
    a  = 10 / 0

def fun2():
    fun1()

def fun3():
    fun2()

fun3()

三、异常处理机制

程序运行时出现异常，目的并不是让程序直接终止。Python 是希望在出现异常时，我们可以编写代码来对异常进行处理。遇到异常时，Python 中有两种处理机制。

3.1、try...except机制

在 Python 中，提供 try...catch 语句捕获并处理异常。在使用时，把可能产生异常的代码放在 try 子句中，把处理结果放在 except 子句中。这样，当 try 子句中的代码块出现异常时，就会执行 except 语句块中的内容。如果 try 语句块中代码没有异常，那么 except 语句块不会执行。这样我们就可以通过代码来处理异常，避免因为一个异常导致整个程序的终止。

我们还可以在原有的基础上在添加一个 else 子句，用于指定当 try 语句块中没有出现异常时要执行的语句块。该语句块中的内容当 try 语句中发现异常时，将不被执行。

我们还可以在添加一个 finallty 子句。该子句中的代码无论是否发生异常都会被执行。

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try:
    代码块（可能出现异常的代码）
except [异常名 [as 异常对象名]]:
    代码块（出现错误以后的处理方式）
[else:
    代码块（没出现时要执行的语句）]
[finally:
    代码块（无论是否出现异常，该子句都会执行）]

如果 except 后面不跟任何内容，则此时它会捕获所有的异常。

python 复制代码

print("异常处理之前")

try:
    # try中放置的是可能错误的代码
    print(10/0)
# 如果except后不跟任何内容，此时它会获取所有的错误
except:
    # except中放置的是出现以后的处理代码
    print("出现异常")
# 这是一个可选的结构，表示没有出现异常要执行的代码
else:
    print("程序正常异常，没有错误")
# 这是一个可选结构，表示无论是否出现异常，最后都要执行的语句
finally:
    print("无论是否出现异常，该子句都会执行")

print("异常处理之后")

如果 except 后面跟者异常类型，那么该类型对应的异常。我们还可以在在异常类后面跟着一个 as xxx，此时 xxx 就是异常对象。

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try:
    # try中放置的是可能错误的代码
    print(10/0)
    print(a)
    1 + "hello"
# 如果except后不跟着异常的类型，那么它只会捕获该类型对应的异常
# 可以在异常类后面跟着一个 as xxx，此时xxx就是异常对象
except NameError as e:
    # except中放置的是出现以后的处理代码
    print("出现NameError")
    print(e)
except ZeroDivisionError as e:
    # except中放置的是出现以后的处理代码
    print("出现ZeroDivisionError")
    print(e)
# Exception 是所有异常类的父类
# 如果except后跟的是 Exception，它会捕获所有的异常
except Exception as e:
    print("未知异常")
    print(e)

在使用 try...except语句捕获异常时，如果在 except 后面不指定异常名称，则表示捕获全部异常；

在使用 try...except语句捕获异常时，当程序出现异常并处理完后，程序继续执行；

我们可以在 except 语句后面使用一对小括号将可能出现的异常名称括起来，多个异常之间使用逗号分隔。

3.2、raise机制

如果某个函数或方法可能会产生异常，但不想在当前函数或方法中处理这个异常，则可以使用 raise 语句在函数或方法中抛出异常。

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raise [异常类型名[异常描述]]

如果异常类型名为可选参数，它用于指定抛出的异常名称以及异常信息的相关描述。如果省略，就会把当前的错误原样抛出。异常描述也可以省略，如果省略，则在抛出异常时，不附带任何描述信息。

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def div(a,b):
    if b == 0:
        # raise用于向外部抛出异常
        # 后面可以根一个异常类，或异常类的对象
        raise ZeroDivisionError("除0异常")
    return a/b

print(div(10,0))

四、自定义异常类

我们也可以自定义异常类，只需要创建一个类继承 Exception 类即可。

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class MyException(Exception):
    pass