Python编程技巧 – 异常处理
Python Programming Skills – Exception Handling
By Jackson@ML
每一个程序都未必是健壮的，有时候很脆弱。只有在人的理想思维状况下，返回的结果才是正确的，如意的。
1. 错误发生及异常输出
面对种种编写有疏漏的程序，常常会出现错误，下面举出不同的例子，来看会出现哪些问题。
1） 例如，print()语句执行时，缺少了括号，如下代码：
print "Hello, world!"
File "" , line 1
print "Hello, world!"
^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
SyntaxError: Missing parentheses in call to 'print'. Did you mean print(...)?
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提示Syntax Error（即：语法错误）。
通过以下的例子，可以看到其它异常。除数等于零时，被除数除以它就会报错。
x = 5 / 0
Traceback (most recent call last):
File "" , line 1, in <module>
ZeroDivisionError: division by zero
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还有一个例子：
lst = [1, 2, 3]
print(lst[3])
Traceback (most recent call last):
File "" , line 1, in <module>
IndexError: list index out of range
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仍有一个例子：
d = {'a': 'hello'}
d['b']
Traceback (most recent call last):
File "" , line 1, in <module>
KeyError: 'b'
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提示KeyError，即字典对象的键 ‘b’不存在，导致异常。
我们注意到相关异常的名字都有个共同点，即以Error结尾。在Python编程语言中，error和exception几乎是可以交换使用的。但是，往往错误比异常更加严重。
前述相关的例子中所有的错误类都继承自Exception。
2. 抛出异常
有了异常，就需要着手处理。做项目过程中，实际探究一下Python程序需要通知用户或调用输入不合法的函数，那该如何处理？
先来看以下这个类，用来添加偶数到列表中。
class EvenOnly (list):
def append(self, integer):
if not isinstance (integer, int):
raise TypeError ("Only integers can be added to lists")
if integer % 2:
raise ValueError ("Only even numbers can be added to lists")
super().append(integer)
e = EvenOnly()
e.append("a string")
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在Visual Studio Code中执行，结果如下图所示：
出现TypeError类型错误！，意思是只有整数能够添加，而字符串“a string”违背了这一原则，因此报错。
修改最后一个语句为：
e.append(3)
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执行结果如下图所示：
这次出现了不一样的报错，即ValueError，属于数值错误，提示仅有偶数可以被添加；由于整数3是奇数，并不是偶数，因此报错。
3. 异常作用
像上述的例子，都属于程序抛出了异常，看起来似乎立即停止了程序运行。这是正常的流程，即抛出异常后，所有代码都不会继续被执行，而是停止，除非处理了异常。
接下来，看一个无返回值的函数，按照这个逻辑来写这个函数，其中，使用Raise抛出一个明确的异常（提醒用户发生了什么）：
def novalue_return():
print("I am going to raise an exception")
raise Exception("Raised Exception!")
print("This will never execute.")
return "No value returned."
novalue_return()
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执行结果如下图所示：
这次，抛出了程序设定的异常，即Exception: Raised Exception! 尽管看起来不是特别详尽，但是这个异常可以自己随意设定。
如果了解到程序有可能抛出最接近的类别的异常，那么输出的异常字符串就能更好更精确地指导程序完善过程，使得代码精进成为可能。
4. 异常处理
异常发现了，也能够自行设定抛出了。那么，当遇到一个异常情况，代码应该如何应对或者从中恢复呢？我们需要恰当的异常处理方法。
使用 try…except 语句块包裹可能抛出的异常的代码，就是不错的选择。修改上述代码如下操作：
def novalue_return():
print("I am going to raise an exception")
raise Exception("Raised Exception!")
print("This will never execute.")
return "No value returned."
try:
novalue_return()
except:
print("An exception was caught!")
print("This will be executed after the exception")
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可以看到，在原本需要直接执行的novalue_return()语句，被try … except块包裹，完成后再打印一个语句说明在异常之后执行。
执行该程序如下图所示：
显而易见，在程序执行中，按照我设定的步骤，由于发生了异常，则执行except块，打印输出An exception was caught!（一个异常被捕获）；最后，打印常规语句，说明在异常之后执行。
一旦捕获异常，那么就能够进行代码的善后清理，并且继续执行代码，而不受异常函数的影响。
抛出异常后，novalue_return()函数的剩余代码仍然不会执行，但是调用这个函数的代码能够恢复，并且继续执行。
本文简述了异常的基本机制，异常的出现，如何抛出以及处理异常。感谢您的阅读。
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