至今為止還沒有進一步的談論過錯誤信息,不過在你已經試驗過的那些例子中,可能已經遇到過一些。Python 中(至少)有兩種錯誤:語法錯誤和異常(?syntax errors?和?exceptions?)。
語法錯誤,也被稱作解析錯誤,也許是你學習 Python 過程中最常見抱怨:
>>> while True print('Hello world')
File "<stdin>", line 1, in ?
while True print('Hello world')
^
SyntaxError: invalid syntax
語法分析器指出錯誤行,并且在檢測到錯誤的位置前面顯示一個小“箭頭”。 錯誤是由箭頭?前面?的標記引起的(或者至少是這么檢測的): 這個例子中,函數?print()?被發(fā)現存在錯誤,因為它前面少了一個冒號(':'?)。 錯誤會輸出文件名和行號,所以如果是從腳本輸入的你就知道去哪里檢查錯誤了。
即使一條語句或表達式在語法上是正確的,當試圖執(zhí)行它時也可能會引發(fā)錯誤。 運行期檢測到的錯誤稱為異常?,并且程序不會無條件的崩潰:很快,你將學到如何在 Python 程序中處理它們。 然而,大多數異常都不會被程序處理,像這里展示的一樣最終會產生一個錯誤信息:
>>> 10 * (1/0)
Traceback (most recent call last):
File "<stdin>", line 1, in ?
ZeroDivisionError: division by zero
>>> 4 + spam*3
Traceback (most recent call last):
File "<stdin>", line 1, in ?
NameError: name 'spam' is not defined
>>> '2' + 2
Traceback (most recent call last):
File "<stdin>", line 1, in ?
TypeError: Can't convert 'int' object to str implicitly
錯誤信息的最后一行指出發(fā)生了什么錯誤。異常也有不同的類型,異常類型做為錯誤信息的一部分顯示出來:示例中的異常分別為零除錯誤(ZeroDivisionError?) ,命名錯誤(?NameError)和 類型錯誤(?TypeError)。打印錯誤信息時,異常的類型作為異常的內置名顯示。對于所有的內置異常都是如此,不過用戶自定義異常就不一定了(盡管這是一個很有用的約定)。標準異常名是內置的標識(沒有保留關鍵字)。
這一行后一部分是關于該異常類型的詳細說明,這意味著它的內容依賴于異常類型。
錯誤信息的前半部分以堆棧的形式列出異常發(fā)生的位置。通常在堆棧中列出了源代碼行,然而,來自標準輸入的源碼不會顯示出來。
bltin-exceptions?列出了內置異常和它們的含義。
可以編寫程序來控制已知的異常。參見下例,此示例要求用戶輸入信息,一直到 得到一個有效的整數為止,而且允許用戶中斷程序(使用 Control-C 或 其它什么操作系統(tǒng)支持的操作);需要注意的是用戶生成的中斷會拋出 KeyboardInterrupt 異常
>>> while True:
... try:
... X = int(input("Please enter a number: "))
... break
... except ValueError:
... print("Oops! That was no valid number. Try again...")
...
try?語句按如下方式工作。
一個?try?語句可能包含多個 except 子句,分別指定處理不同的異常。至多只會有一個分支被執(zhí)行。異常處理程序只會處理對應的 try 子句中發(fā)生的異常,在同一個?try?語句中,其他子句中發(fā)生的異常則不作處理。一個 except 子句可以在括號中列出多個異常的名字,例如:
... except (RuntimeError, TypeError, NameError):
... pass
最后一個 except 子句可以省略異常名稱,以作為通配符使用。 你需要慎用此法,因為它會輕易隱藏一個實際的程序錯誤! 可以使用這種方法打印一條錯誤信息,然后重新拋出異常(允許調用者處理這個異常):
Import sys
try:
f = open('myfile.txt')
S = f.readline()
I = int(s.strip())
except OSError as err:
print("OS error: {0}".format(err))
except ValueError:
print("Could not convert data to an integer.")
except:
print("Unexpected error:", sys.exc_info()[0])
raise
try?...?except?語句可以帶有一個?else 子句?,該子句只能出現在所有 except 子句之后。當 try 語句沒有拋出異常時,需要執(zhí)行一些代碼,可以使用這個子句。例如:
For arg in sys.argv[1:]:
try:
f = open(arg, 'r')
except IOError:
print('cannot open', arg)
else:
print(arg, 'has', len(f.readlines()), 'lines')
f.close()
使用?else?子句比在?try?子句中附加代碼要好,因為這樣可以避免?try...?except?意外的截獲本來不屬于它們保護的那些代碼拋出的異常。
發(fā)生異常時,可能會有一個附屬值,作為異常的參數?存在。這個參數是否存在、是什么類型,依賴于異常的類型。
在異常名(列表)之后,也可以為 except 子句指定一個變量。這個變量綁定于一個異常實例,它存儲在?instance.args?的參數中。為了方便起見,異常實例定義了?__str__()?,這樣就可以直接訪問過打印參數而不必引用?.args。 這種做法不受鼓勵。相反,更好的做法是給異常傳遞一個參數(如果要傳遞多個參數,可以傳遞一個元組),把它綁定到 message 屬性。一旦異常發(fā)生,它會在拋出前綁定所有指定的屬性。
>>> try:
... Raise Exception('spam', 'eggs')
... except Exception as inst:
... print(type(inst)) # the exception instance
... print(inst.args) # arguments stored in .args
... print(inst) # __str__ allows args to be printed directly,
... # but may be overridden in exception subclasses
... x, y = inst.args # unpack args
... print('x =', x)
... print('y =', y)
...
<class 'Exception'>
('spam', 'eggs')
('spam', 'eggs')
x = spam
y = eggs
對于那些未處理的異常,如果一個它們帶有參數,那么就會被作為異常信息的最后部分(“詳情”)打印出來。
異常處理器不僅僅處理那些在 try 子句中立刻發(fā)生的異常,也會處理那些 try 子句中調用的函數內部發(fā)生的異常。 例如:
>>> def this_fails():
... X = 1/0
...
>>> try:
... this_fails()
... except ZeroDivisionError as err:
... print('Handling run-time error:', err)
...
Handling run-time error: int division or modulo by zero
raise?語句允許程序員強制拋出一個指定的異常。例如:
>>> raise NameError('HiThere')
Traceback (most recent call last):
File "<stdin>", line 1, in ?
NameError: HiThere
要拋出的異常由?raise?的唯一參數標識。它必需是一個異常實例或異常類(繼承自?Exception?的類)。
如果你需要明確一個異常是否拋出,但不想處理它,?raise?語句可以讓你很簡單的重新拋出該異常:
>>> try:
... raise NameError('HiThere')
... except NameError:
... print('An exception flew by!')
... Raise
...
An exception flew by!
Traceback (most recent call last):
File "<stdin>", line 2, in ?
NameError: HiThere
在程序中可以通過創(chuàng)建新的異常類型來命名自己的異常(Python 類的內容請參見?類?)。異常類通常應該直接或間接的從?Exception?類派生,例如:
>>> class MyError(Exception):
... def __init__(self, value):
... self.value = value
... def __str__(self):
... return repr(self.value)
...
>>> try:
... raise MyError(2*2)
... except MyError as e:
... print('My exception occurred, value:', e.value)
...
My exception occurred, value: 4
>>> raise MyError('oops!')
Traceback (most recent call last):
File "<stdin>", line 1, in ?
__main__.MyError: 'oops!'
在這個例子中,Exception?默認的?__init__()?被覆蓋。新的方式簡單的創(chuàng)建?value?屬性。這就替換了原來創(chuàng)建?args?屬性的方式。
異常類中可以定義任何其它類中可以定義的東西,但是通常為了保持簡單,只在其中加入幾個屬性信息,以供異常處理句柄提取。如果一個新創(chuàng)建的模塊中需要拋出幾種不同的錯誤時,一個通常的作法是為該模塊定義一個異?;?,然后針對不同的錯誤類型派生出對應的異常子類:
class Error(Exception):
"""Base class for exceptions in this module."""
pass
class InputError(Error):
"""Exception raised for errors in the input.
Attributes:
expression -- input expression in which the error occurred
message -- explanation of the error
"""
def __init__(self, expression, message):
self.expression = expression
self.message = message
class TransitionError(Error):
"""Raised when an operation attempts a state transition that's not
allowed.
Attributes:
previous -- state at beginning of transition
next -- attempted new state
message -- explanation of why the specific transition is not allowed
"""
def __init__(self, previous, next, message):
self.previous = previous
self.next = next
self.message = message
與標準異常相似,大多數異常的命名都以 “Error” 結尾。
很多標準模塊中都定義了自己的異常,用以報告在他們所定義的函數中可能發(fā)生的錯誤。關于類的進一步信息請參見類
try?語句還有另一個可選的子句,目的在于定義在任何情況下都一定要執(zhí)行的功能。例如:
>>> try:
... raise KeyboardInterrupt
... finally:
... print('Goodbye, world!')
...
Goodbye, world!
KeyboardInterrupt
不管有沒有發(fā)生異常,?finally 子句?在程序離開?try?后都一定會被執(zhí)行。當?try?語句中發(fā)生了未被?except?捕獲的異常(或者它發(fā)生在except?或?else?子句中),在?finally?子句執(zhí)行完后它會被重新拋出。try?語句經由?break?,continue?或?return?語句退 出也一樣會執(zhí)行finally?子句。以下是一個更復雜些的例子
>>> def divide(x, y):
... try:
... result = x / y
... except ZeroDivisionError:
... print("division by zero!")
... else:
... print("result is", result)
... finally:
... print("executing finally clause")
...
>>> divide(2, 1)
result is 2.0
executing finally clause
>>> divide(2, 0)
division by zero!
executing finally clause
>>> divide("2", "1")
executing finally clause
Traceback (most recent call last):
File "<stdin>", line 1, in ?
File "<stdin>", line 3, in divide
TypeError: unsupported operand type(s) for /: 'str' and 'str'
如你所見,?finally?子句在任何情況下都會執(zhí) 行。?TypeError?在兩個字符串相除的時候拋出,未被 except 子句捕獲,因此在?finally?子句執(zhí)行完畢后重新拋出。
在真實場景的應用程序中,?finally?子句用于釋放外部資源(文件 或網絡連接之類的),無論它們的使用過程中是否出錯。
有些對象定義了標準的清理行為,無論對象操作是否成功,不再需要該對象的時 候就會起作用。以下示例嘗試打開文件并把內容打印到屏幕上。
for line in open("myfile.txt"):
print(line, end="")
這段代碼的問題在于在代碼執(zhí)行完后沒有立即關閉打開的文件。這在簡單的腳本 里沒什么,但是大型應用程序就會出問題。?with?語句使得文件之類的對象可以 確??偰芗皶r準確地進行清理。
with open("myfile.txt") as f:
for line in f:
print(line, end="")
語句執(zhí)行后,文件?f?總會被關閉,即使是在處理文件中的數據時出錯也一樣。 其它對象是否提供了預定義的清理行為要查看它們的文檔。