7.适合新手小白学习Python的异常处理(Exception)

一、什么是异常？

异常是程序在运行时期产生的错误，会直接导致程序中断执行。它区别于编译错误（语法错误），是代码逻辑合法但运行时遇到意外情况引发的问题，比如：

除零错误 ZeroDivisionError
文件不存在错误 FileNotFoundError
类型不匹配错误 TypeError

二、为什么要使用异常处理？

避免程序崩溃：让程序在遇到错误时优雅降级，而不是直接终止。
精准定位问题：捕获异常后可以输出详细错误信息，快速定位问题。
保证资源释放 ：通过 finally 确保文件、网络连接等资源被正确释放。
提升用户体验：可以给用户友好的错误提示，而不是生硬的报错信息。

三、Python 异常处理核心语法

基础格式

python 复制代码

try:
    # 可能发生异常的代码块
    pass
except 异常类型 as e:
    # 异常发生时的处理逻辑
    pass

try：包裹可能出现异常的代码。
except：捕获指定类型的异常，并执行处理逻辑。
as e：将异常对象重命名为 e，方便查看错误详情。

else 语法

当 try 代码块没有发生异常 时，会执行 else 中的代码。

python 复制代码

try:
    # 可能发生异常的代码
    pass
except 异常类型 as e:
    # 异常处理逻辑
    pass
else:
    # 无异常时执行的代码
    pass

finally 语法

无论 try 代码块是否发生异常，finally 中的代码一定会执行，通常用于释放资源（如关闭文件、数据库连接）。

python 复制代码

try:
    # 可能发生异常的代码
    pass
except 异常类型 as e:
    # 异常处理逻辑
    pass
finally:
    # 无论是否异常都会执行的代码
    pass

四、实战案例

基础异常处理

python 复制代码

print("start...running...")

# 编译时无语法错误，但运行时会触发除零异常
try:
    x = 1 / 0  # 分母为0，触发 ZeroDivisionError
except ZeroDivisionError as e:
    print("这里发生了异常问题，请及时处理：", e)

运行结果

python 复制代码

start...running...
这里发生了异常问题，请及时处理： division by zero

捕获文件不存在异常

python 复制代码

try:
    # 尝试打开一个不存在的文件
    with open("test_exception.txt", "r", encoding="utf-8") as f:
        f.read()
except BaseException as e:
    print(e)  # 打印异常对象，输出：[Errno 2] No such file or directory: 'test_exception.txt'

说明：

BaseException 是所有异常的父类，可以捕获任何类型的异常，适合调试阶段使用。

else 与 finally 组合使用

python 复制代码

try:
    x = int(input("用户输入一个整数："))
    print(1 / x)
except Exception as e:
    print(e)
else:
    print("异常没有发生，不必理会")
finally:
    print("异常无论发生或不发生，都执行，一般用来释放资源")

输入合法整数且不为 0 → 执行 try + else + finally。
输入非整数或 0 → 执行 except + finally。

finally 释放文件资源

python 复制代码

try:
    file = open("io_exception.txt", "w", encoding="utf-8")
    file.write("zhangsan")
except Exception as e:
    print("写入出现错误，请及时修正")
finally:
    file.close()  # 确保文件被关闭
    print(file.closed)  # 验证文件是否关闭，输出：True

print("end....running")

五、多异常处理

1.一次性捕获多个异常

当多个异常的处理逻辑相同时，可以将它们放在同一个 except 块中，用元组包裹异常类型。

python 复制代码

# #案例：输入一个整数并存储在文件
input_number,mode = (input("请输入一个整数")).split(" ")
try:
    with open("test_many_exception",mode,encoding="utf-8") as f:
        f.write(str(1/int(input_number)))
except (FileNotFoundError,ZeroDivisionError) as e:
    print("异常信息：",e)

核心逻辑

将多个异常类型放在一个元组中，一次捕获。
所有捕获到的异常共用同一套处理逻辑。
适合处理不同异常但错误提示或处理方式一致的场景。

2 .多次捕获异常

当不同异常需要不同处理逻辑时，可以使用多个 except 块，按 "子类异常在前、父类异常在后" 的顺序捕获。

python 复制代码

try:
    with open("test.txt", "r", encoding="utf-8") as f:
        f.read()
#多次抓取的情况一般会选择从子类依次进行
except FileNotFoundError as e:
    print(f"文件不存在错误：{e}")
except OSError as e:
    print(f"系统错误：{e}")
except Exception as e:
    print(f"其他异常：{e}")

异常捕获会按顺序匹配，一旦匹配成功就不再向下执行。
必须将更具体的子类异常（如 FileNotFoundError）放在前面，通用的父类异常（如 Exception）放在后面。
适合需要为不同异常定制处理逻辑的场景。

六、自定义异常

当内置异常无法满足业务需求时，我们可以通过继承 Exception 类来定义自己的异常，让错误信息更具业务语义。

1.定义自定义异常

python 复制代码

class AuthenticationException(Exception):
    """自定义认证异常，用于登录场景的错误提示"""
    def __init__(self, message):
        super().__init__(message)

2 .抛出自定义异常

在业务逻辑中，当触发特定错误时，使用 raise 关键字抛出自定义异常。

python 复制代码

# 模拟数据库中的用户名和密码
username_database = "zhangsan"
password_database = "111"

def login(username, password):
    if username != username_database:
        raise AuthenticationException("用户不存在，请先注册")
    elif password != password_database:
        raise AuthenticationException("密码错误，请重新输入")
    else:
        print("success....")

使用 raise 关键字主动抛出异常。
异常信息可以直接携带业务场景的具体提示，让错误更易理解。

3 .捕获并处理自定义异常

python 复制代码

import time

if __name__ == "__main__":
    username, password = input("请输入用户名和密码，使用空格隔开：").split(" ")
    try:
        login(username, password)
    except AuthenticationException as e:
        # 记录异常日志到文件
        with open("log_login.txt", "a+", encoding="utf-8") as f:
            log_time = time.strftime("%Y-%m-%d %H:%M:%S", time.localtime())
            f.write(f"出现时间：{log_time}，出现的问题：{e}\n")
        print(f"登录失败：{e}")