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什么是异常 ​

异常(也称为Bug)就是程序运行过程中出现的错误,它会中断程序的正常执行流程。

异常的作用 ​

  • 保证数据、逻辑的正确性,避免程序执行混乱
  • 在开发阶段,尽量发现更多的问题,尽早解决问题,保障程序正常执行

常见异常类型 ​

异常类型说明
NameError名称错误(变量或函数名不存在)
TypeError类型错误(类型不匹配)
IndexError索引错误(索引超出范围)
KeyError键错误(字典的键不存在)
ValueError值错误(值不合法)

异常不是坏东西,而是编写健壮程序的重要工具


异常处理 ​

程序运行过程中出现异常,有两种处理方案:

  1. 不做处理:整个程序因为一个Bug,中断执行。(之前编程的程序)
  2. 捕获异常:按照我们自己的处理方式,处理完异常,程序继续执行。(编写程序时,做好预案,出现异常,按预案处理)

语法格式 ​

python
try:
    可能出现异常的业务代码1
    可能出现异常的业务代码2
    ...
except [异常类型 as 变量名]:
    出现异常时的预案
[finally:
    不管是否出现异常,都会执行的代码]

示例1:基础用法 ​

python
try:
    print("=" * 30)
    print(my_name)
    print("=" * 30)
except NameError as e:
    print("程序运行报错,错误信息:", e)
finally:
    print("释放资源 ~")

示例2:捕获多种异常 ​

python
try:
    print("=" * 30)
    # print(my_name)        # NameError
    # print(1 / 0)          # ZeroDivisionError
    # print("ABC"[10])      # IndexError
    print("ABC".hello)      # AttributeError
    print("=" * 30)
except NameError as e:  # 捕获的是 NameError 类型的异常
    print("名字不存在,请检查变量或函数名字,异常信息:", e)
except ZeroDivisionError as e:
    print("0不能做被除数,异常信息:", e)
except IndexError as e:
    print("索引错误,异常信息:", e)
except Exception as e:  # 捕获所有的异常
    print("程序运行出错了,请联系管理员,错误信息:", e)
finally:  # 无论程序是否正常运行,finally代码块中的代码都会运行
    print("资源释放 ~")

异常处理小结 ​

  1. 为什么要捕获异常?

    • 当程序运行出现异常,提供预案,处理异常,而不是让其中止程序运行
  2. 如何捕获异常,具体的语法?

    python
    try:
        print("ABC".hello)
    except NameError as e:
        print("名称不存在,请检查,具体信息:", e)
    except ZeroDivisionError as e:
        print("0不能做被除数,请检查,具体信息:", e)
    except IndexError as e:
        print("索引错误,请检查,具体信息:", e)
    except Exception as e:
        print("其他错误,请检查,具体信息:", e)
    finally:
        print("无论正常执行还是出现异常,都要释放资源 ~")

finally 是可有可无的


异常的传递 ​

异常传递就是异常在函数调用中层层上报的过程,直到有人处理它,或者程序崩溃。

示例 ​

python
def fun1():
    print("fun1 ... running ...")
    fun2()

def fun2():
    print("fun2 ... running ...")
    fun3()

def fun3():
    print("fun3 ... running ...")
    print(my_color)  # 异常发生在这里

if __name__ == '__main__':
    fun1()

异常传递流程 ​

__main__ (fun1调用)
    ↓
fun1() (fun2调用)
    ↓
fun2() (fun3调用)
    ↓
fun3() (print(my_color) 报错)
    ↑
    │ 异常向上传递
    │
Exception被捕获或程序崩溃

异常传递说明 ​

  • 异常会从发生错误的地方,沿着函数调用链向上传递
  • 如果每一层都没有捕获异常,最终会导致程序崩溃
  • 如果某一层捕获了异常,程序可以继续执行

总结口诀 ​

  • 异常:程序出错别害怕,捕获处理顶呱呱
  • try:可能出现异常的代码放里面
  • except:出现异常怎么办,预案写在后面
  • as e:异常信息拿来看看,方便排查问题
  • finally:不管出不出错,资源释放要做
  • Exception:兜底捕获所有异常,放最后面
  • 异常传递:层层上报找人处理,没人处理程序崩

相关 ​

练习题 ​

一、知识回顾(读完直接做下面的实践题) ​

  1. 异常(也叫 Bug)是程序运行过程中出现的错误,它会中断程序的正常执行流程;异常的作用是保证数据、逻辑的正确性,并在开发阶段尽量发现问题
  2. 常见异常类型:变量或函数名不存在 NameError、类型不匹配 TypeError、索引超出范围 IndexError、字典的键不存在 KeyError、值不合法 ValueError、访问不存在的属性(如 "ABC".hello)AttributeError
  3. 处理异常有两种方案:不做处理(整个程序因为一个 Bug 中断执行)和捕获异常(按预案处理,程序继续执行)
  4. 语法结构:可能出错的业务代码写在 try 块里;出现异常时的预案写在 except 块里;不管是否出现异常都要执行的代码写在 finally 块里
  5. 捕获异常并拿到错误信息:except 异常类型 as 变量名:(变量名如 e)
  6. 要为不同异常写不同预案时,可以写多个 except 分支;兜底捕获所有异常写 except Exception as e:,它要放在最后面
  7. finally 是可有可无的;无论程序正常执行(没出异常)还是出现异常,它里面的代码都会执行,常用来释放资源
  8. 异常传递:异常会从发生错误的地方沿着函数调用链向上传递;如果每一层都没捕获,最终会程序崩溃;如果某一层捕获了,程序可以继续执行
  9. 笔记示例里的捕获顺序是 NameError → ZeroDivisionError → IndexError → Exception,说明:越具体的异常类型要写在越前面,兜底的写在最后

二、裸写题 ​

  • - 提示(先自己想,实在想不出再点开)

    一级 · 思路:可能出错的代码放一个块,出错的预案放另一个块,收尾代码再放一个块 二级 · 方法:try / except 异常类型 as e / finally三级 · 骨架:except ____ as e: / finally:("名字不存在"的异常类型是 NameError)

    - 参考答案(做完再点开)

    python
    # 2-1
    try:
        print("=" * 30)
        print(my_name)          # 变量不存在 → NameError
        print("=" * 30)         # 这行不会执行(出错后直接跳到 except)
    except NameError as e:
        print("程序运行报错,错误信息:", e)
    finally:
        print("释放资源 ~")
    1. 写一段业务代码,依次可能触发三种错误:取列表的第 10 个元素(列表只有 3 个元素)、取字典里不存在的键、用一个数除以 0
    2. 每种错误写一个单独的捕获分支,分别打印中文提示 + 错误信息
    3. 最后加一个兜底分支捕获其它所有异常,打印"程序运行出错了,请联系管理员,错误信息:xxx"
    4. 加上收尾块打印"资源释放 ~"
    5. 运行后想一想:三个错误会依次都触发吗?第一个错误发生后,后面的代码还会不会往下走?

    - 提示(先自己想,实在想不出再点开)

    一级 · 思路:一个 try 可以配多个 except,按异常类型从上往下匹配,匹配上就跳出去,不会回到出错的那一行继续 二级 · 方法:except IndexError as e / except KeyError as e / except ZeroDivisionError as e / except Exception as e三级 · 骨架:except ____ as e: # 索引错误 / except ____ as e: # 兜底,放最后

    - 参考答案(做完再点开)

    python
    # 2-2
    try:
        print("=" * 30)
        print([1, 2, 3][10])          # 索引越界 → IndexError
        print({"a": 1}["b"])          # 键不存在 → KeyError
        print(1 / 0)                  # 除零 → ZeroDivisionError
        print("=" * 30)
    except IndexError as e:
        print("索引错误,请检查下标是否越界,异常信息:", e)
    except KeyError as e:
        print("键不存在,请检查字典的键,异常信息:", e)
    except ZeroDivisionError as e:
        print("0 不能做除数,异常信息:", e)
    except Exception as e:
        print("程序运行出错了,请联系管理员,错误信息:", e)
    finally:
        print("资源释放 ~")
    # 实际只会走到第一个出错的那行:先报 IndexError,剩下两行不会执行
    1. 写三个函数 fun1() → 调用 fun2() → 调用 fun3(),每个函数进来先打印一行 xxx running ...
    2. 在 fun3() 里访问一个不存在的变量,制造异常
    3. 先在主程序里直接调用 fun1(),运行并观察报错信息里显示的调用链顺序
    4. 再把调用放进捕获结构里(在最外层捕获),打印"在最外层捕获到异常:xxx",观察程序不再崩溃

    - 提示(先自己想,实在想不出再点开)

    一级 · 思路:底层函数不处理,异常就沿着"谁调用了我"一层层往上报,谁接住谁负责 二级 · 方法:if __name__ == "__main__": 里写 try: fun1() + except NameError as e三级 · 骨架:def fun3(): print(my_color) 制造异常;报错信息最后一行就是异常类型和说明

    - 参考答案(做完再点开)

    python
    # 2-3
    def fun1():
        print("fun1 ... running ...")
        fun2()
    
    def fun2():
        print("fun2 ... running ...")
        fun3()
    
    def fun3():
        print("fun3 ... running ...")
        print(my_color)          # 异常发生在这里
    
    if __name__ == "__main__":
        try:
            fun1()
        except NameError as e:
            print("在最外层捕获到异常:", e)
        finally:
            print("资源释放 ~")
    # 不捕获时,报错信息里的调用链是:<module> → fun1 → fun2 → fun3

三、综合题 ​

    1. 准备一个列表,放 5 条"待处理数据":2 条正常的数字字符串(如 "88"、"92")、1 条不能转成数字的字符串(如 "abc")、1 条空字符串、1 个数字 0
    2. 循环处理每条数据:先把它转成整数,再用 100 除以它,成功就打印算式和结果
    3. 用捕获结构分别处理"转不成数字"和"除数为 0"两类错误,每条错误打印提示后继续处理下一条(不要让程序崩掉)
    4. 统计成功条数,循环结束后打印"处理完成,成功 N 条"
    5. 加一个收尾块,每处理一条就打印一行分隔线,观察它是不是成功失败都会执行

    - 提示(先自己想,实在想不出再点开)

    一级 · 思路:把 try 写在循环里面,一条数据出错只影响这一条;转整数和做除法分别会抛不同的异常 二级 · 方法:int(文本) 抛 ValueError;除以 0 抛 ZeroDivisionError;finally 放在 except 之后 三级 · 骨架:for item in raw_data: → try: → num = int(item) → result = 100 / num;except ____ as e: / except ____ as e: / finally: print("-" * 30)

    - 参考答案(做完再点开)

    python
    raw_data = ["88", "abc", "0", "", "92"]
    
    success = 0
    for item in raw_data:
        try:
            num = int(item)             # "abc"、"" 转不了 → ValueError
            result = 100 / num          # 除数为 0 → ZeroDivisionError
            print(f"「{item}」通过:100 ÷ {num} = {result:.2f}")
            success += 1
        except ValueError as e:
            print(f"「{item}」不能转成数字,跳过。异常信息:{e}")
        except ZeroDivisionError as e:
            print(f"「{item}」是 0,不能做除数,跳过。异常信息:{e}")
        except Exception as e:
            print(f"「{item}」出现其它错误,跳过。异常信息:{e}")
        finally:
            print("-" * 30)             # 每条数据成功失败都会执行
    
    print(f"处理完成,成功 {success} 条")
    # 运行结果:88 和 92 通过,abc / 空字符串 / 0 各自被对应分支拦下,最后打印"成功 2 条"