Python：异常处理

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在Python中，异常处理是一种用于处理程序运行时可能出现的错误和异常情况的机制。它允许你在程序出现异常时采取适当的措施，而不是让程序直接崩溃。

异常类型

Python有许多内置的异常类型，用于表示不同类型的错误。一些常见的异常类型包括：

ZeroDivisionError：当尝试除以零时引发。例如：1 / 0 会引发此异常。

TypeError：当操作或函数应用于不适当类型的对象时引发。例如："abc" + 123 会引发此异常，因为字符串和整数不能直接相加。

IndexError：当尝试访问序列中不存在的索引时引发。例如：my_list = [1, 2, 3]; print(my_list[5]) 会引发此异常。

KeyError：当使用字典中不存在的键访问元素时引发。例如：my_dict = {'a': 1, 'b': 2}; print(my_dict['c']) 会引发此异常。

FileNotFoundError：当尝试打开不存在的文件时引发。例如：open('nonexistent_file.txt', 'r') 会引发此异常。

try-except语句

try-except 语句是Python中用于捕获和处理异常的基本结构。它的基本语法如下：

try:
    # 可能会引发异常的代码块
    result = 1 / 0
except ZeroDivisionError as e:
    # 当try块中引发ZeroDivisionError异常时执行的代码块
    print(f"捕获到异常: {e}")

在这个例子中，try 块中的代码 1 / 0 会引发 ZeroDivisionError 异常。当异常发生时，程序流程会立即跳转到对应的 except 块中，执行其中的代码来处理异常。as e 部分是可选的，它将异常对象赋值给变量 e，以便在 except 块中可以访问和处理异常的详细信息。

你可以有多个 except 块来捕获不同类型的异常，例如：

try:
    num = int("abc")
    result = 1 / 0
except ValueError as e:
    print(f"捕获到ValueError异常: {e}")
except ZeroDivisionError as e:
    print(f"捕获到ZeroDivisionError异常: {e}")

在这个例子中，try 块中的代码首先会引发 ValueError 异常，因为无法将字符串 "abc" 转换为整数。如果没有引发 ValueError 异常，而引发了 ZeroDivisionError 异常，则会执行对应的 except 块。

try-except-else语句

try-except-else 语句在 try-except 的基础上增加了一个 else 块，当 try 块中的代码没有引发任何异常时，会执行 else 块中的代码。例如：

try:
    num = int("123")
except ValueError as e:
    print(f"捕获到ValueError异常: {e}")
else:
    print("没有发生异常，执行else块中的代码")

在这个例子中，由于 try 块中的代码能够成功将字符串 "123" 转换为整数，没有引发异常，所以会执行 else 块中的代码。

try-except-finally语句

try-except-finally 语句中的 finally 块无论是否发生异常都会被执行，通常用于执行一些清理操作，如关闭文件、释放资源等。例如：

try:
    f = open('test.txt', 'r')
    content = f.read()
except FileNotFoundError as e:
    print(f"捕获到FileNotFoundError异常: {e}")
finally:
    if 'f' in locals():
        f.close()

在这个例子中，无论是否成功打开文件并读取内容，finally 块中的代码都会尝试关闭文件，以确保资源得到正确释放。

自定义异常

除了使用Python内置的异常类型，你还可以自定义异常类来满足特定的需求。自定义异常类通常继承自Python的内置异常类 Exception 或其子类。例如：

class MyCustomException(Exception):
    def __init__(self, message):
        self.message = message
try:
    raise MyCustomException("这是一个自定义异常")
except MyCustomException as e:
    print(f"捕获到自定义异常: {e.message}")

在这个例子中，定义了一个名为 MyCustomException 的自定义异常类，它接受一个消息参数。通过 raise 语句可以手动引发这个自定义异常，然后在 except 块中捕获并处理它。