Python提供了兩個非常重要的功能，以處理任何意外錯誤在你的Python程序，並在它們上面添加了調試功能 -

• 異常處理: 這將在本教程所覆蓋講解。這是 Python 提供的標準異常的列表：標準異常

• 斷言: 這將在 Python3斷言教程覆蓋。

標準異常如下列表 -

異常名稱

描述

Exception

所有異常的基類

StopIteration

當一個迭代器的 next()方法不指向任何對象時引發

SystemExit

由 sys.exit()函數引發

StandardError

除了StopIteration異常和SystemExit，所有內置異常的基類

ArithmeticError

數值計算所發生的所有錯誤的基類

OverflowError

當數字類型 計算超過最高限額引發

FloatingPointError

當一個浮點運算失敗時觸發

ZeroDivisonError

當除運算或模零在所有數值類型運算時引發

AssertionError

斷言語句失敗的情況下引發

AttributeError

屬性引用或賦值失敗的情況下引發

EOFError

當從 raw_input() 與 input() 函數輸入，到達文件末尾時觸發

ImportError

當一個 import 語句失敗時觸發

KeyboardInterrupt

當用戶中斷程序執行，通常是通過按 Ctrl+c 引發

LookupError

所有查找錯誤基類

IndexError

KeyError

當在一個序列中沒有找到一個索引時引發

當指定的鍵沒有在字典中找到引發

NameError

當在局部或全局命名空間中找不到的標識引發

UnboundLocalError

EnvironmentError

試圖訪問在函數或方法的局部變量時引發，但沒有值分配給它。

Python環境之外發生的所有異常的基類。

IOError

IOError

當一個輸入/輸出操作失敗，如打印語句或 open()函數試圖打開不存在的文件時 引發

操作系統相關的錯誤時引發

SyntaxError

IndentationError

當在Python語法錯誤引發；
沒有正確指定縮進引發。

SystemError

當解釋器發現一個內部問題，但遇到此錯誤時，Python解釋器不退出引發

SystemExit

當Python解釋器不使用sys.exit()函數引發。如果代碼沒有被處理，解釋器會退出。

當操作或函數在指定數據類型無效時引發

ValueError

在內置函數對於數據類型，參數的有效類型時引發，但是參數指定了無效值

RuntimeError

當生成的錯誤不屬於任何類別時引發

NotImplementedError

當要在繼承的類來實現，抽象方法實際上沒有實現時引發此異常

在Python中斷言

斷言是一種理智檢查，當程序的測試完成，你可以打開或關閉。

斷言的最簡單的方法就是把它比作 raise-if 語句 (或者更準確，加 raise-if-not 聲明). 一個表達式進行測試，如果結果出現 false，將引發異常。

斷言是由 assert 語句，在Python中新的關鍵字，在Python1.5版本中引入使用的關鍵字。

程序員常常放置斷言來檢查輸入的有效，或在一個函數調用後檢查有效的輸出。

assert 語句

當它遇到一個斷言語句，Python評估計算之後的表達式，希望是 true 值。如果表達式爲 false，Python 觸發 AssertionError 異常。

斷言的語法是 -

assert Expression[, Arguments] 

如果斷言失敗，Python使用 ArgumentExpression 作爲AssertionError異常的參數。AssertionError異常可以被捕獲，並用 try-except語句處理類似其他異常，但是，如果沒有處理它們將終止該程序併產生一個回溯。

示例

這裏是一個把從開氏度到華氏度的溫度轉換函數。

#!/usr/bin/python3
def KelvinToFahrenheit(Temperature):
assert (Temperature >= 0),"Colder than absolute zero!"
return ((Temperature-273)*1.8)+32

print (KelvinToFahrenheit(273))
print (int(KelvinToFahrenheit(505.78)))
print (KelvinToFahrenheit(-5))

當執行上面的代碼，它產生以下結果 -

32.0
451
Traceback (most recent call last):
File "test.py", line 9, in
print KelvinToFahrenheit(-5)
File "test.py", line 4, in KelvinToFahrenheit
assert (Temperature >= 0),"Colder than absolute zero!"
AssertionError: Colder than absolute zero!

什麼是異常？

---

異常是一個事件，這在程序的執行過程中擾亂程序的指令的正常流程。一般來說，當一個 Python 腳本遇到一種情況，它無法應付則會引發一個異常。異常它是一個 Python 對象，它表示一個錯誤。

當 Python 腳本會引發一個異常，它必須要麼處理異常，要麼終止並退出。

處理異常

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如果你有一些可疑的代碼，可能會引發異常， 可以通過將可疑代碼放在一個 try: 塊來保護你的程序。在 try：塊之後，包括 except: 語句隨後的代碼塊，作爲優雅的處理異常問題。

語法

下面是 try....except...else 塊的簡單的語法 −

try:
You do your operations here
......................
except ExceptionI:
If there is ExceptionI, then execute this block.
except ExceptionII:
If there is ExceptionII, then execute this block.
......................
else:
If there is no exception then execute this block.

以下是有關上述語法幾個重要的地方 -

• 單個 try 語句可以有多個except語句。 當 try 塊包含可能拋出不同類型的異常聲明這是有用的

• 也可以提供一個通用的 except 子句來處理任何異常

• except子句後，可以包括 else 子句。 如果代碼在try：塊不引發異常則代碼在 else 塊執行

• else 塊是代碼的好地方，這不需要 try: 塊的保護

示例

這個例子打開一個文件，並寫入內容，文件處理完全沒有問題 -

#!/usr/bin/python3

try:
fh = open("testfile", "w")
fh.write("This is my test file for exception handling!!")
except IOError:
print ("Error: can\'t find file or read data")
else:
print ("Written content in the file successfully")
fh.close()

這將產生以下結果 -

Written content in the file successfully

示例

這個例子試圖打開一個文件，如果沒有寫權限，它會拋出一個異常 -

#!/usr/bin/python3

try:
fh = open("testfile", "r")
fh.write("This is my test file for exception handling!!")
except IOError:
print ("Error: can\'t find file or read data")
else:
print ("Written content in the file successfully")

這將產生以下結果 -

Error: can't find file or read data

except子句中無異常

---

也可以使用 except 語句定義如下無異常聲明如下 -

try:
You do your operations here
......................
except:
If there is any exception, then execute this block.
......................
else:
If there is no exception then execute this block.

except子句與多個異常

---

也可以使用相同的 except 語句來處理多個異常，具體如下 -

try:
You do your operations here
......................
except(Exception1[, Exception2[,...ExceptionN]]]):
If there is any exception from the given exception list,
then execute this block.
......................
else:
If there is no exception then execute this block.

try-finally子句

可以使用 finally: 使用 try: 塊. finally 塊是必須執行，而不管 try 塊是否引發異常或沒有。try-finally 語句的語法是這樣的 -

try:
You do your operations here;
......................
Due to any exception, this may be skipped.
finally:
This would always be executed.
...................... 

請注意，可以提供 except 子句，或 finally 子句，但不能同時使用。不能用一個 finally 子句中再使用 else 子句 。

示例

#!/usr/bin/python3

try:
fh = open("testfile", "w")
fh.write("This is my test file for exception handling!!")
finally:
print ("Error: can\'t find file or read data")
fh.close()

如果您沒有以寫入方式打開文件的權限，那麼這將產生以下結果：

Error: can't find file or read data

同樣的例子可以更清晰地寫成如下 -

#!/usr/bin/python3

try:
fh = open("testfile", "w")
try:
fh.write("This is my test file for exception handling!!")
finally:
print ("Going to close the file")
fh.close()
except IOError:
print ("Error: can\'t find file or read data") 

當一個異常在try塊被拋出，立即執行傳遞給 finally 塊。如果在 try-except 語句的下一個更高的層異常被再次引發，並在處理 except 語句外。

異常的參數

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異常可以有一個參數，這是有關問題的其他信息的值。參數的內容作爲異常而都不太一樣。可以通過不同的子句中提供一個變量，如下所示捕獲異常參數 -

try:
You do your operations here
......................
except ExceptionType as Argument:
You can print value of Argument here... 

如果寫代碼來處理一個異常，可以使用一個變量按照異常的名稱在 except 語句中。 如果要捕捉多個異常，可以使用一個變量後跟一個異常的元組。

該變量接收大多含有異常的原因各種值。變量可以在一個元組的形式以接收一個或多個值。這個元組通常包含錯誤字符串，錯誤編號，以及錯誤位置。

示例

下面是一個異常的例子-

#!/usr/bin/python3

Define a function here.

def temp_convert(var):
try:
return int(var)
except ValueError, as Argument:
print ("The argument does not contain numbers\n", Argument)

Call above function here.

temp_convert("xyz")

這將產生以下結果 -

The argument does not contain numbers
invalid literal for int() with base 10: 'xyz'

引發異常

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可以通過使用 raise 語句觸發幾個方面的異常。對於 raise 語句的一般語法如下。

語法

raise [Exception [, args [, traceback]]]

這裏，Exception 是異常的類型(例如，NameError)argument 爲異常的參數值。該參數是可選的;如果沒有提供，異常的參數是None。

最後一個參數 traceback，也可選的(並在實踐中很少使用)，並且如果存在的話，是用於異常的回溯對象。

示例

異常可以是一個字符串，一個類或一個對象。大多數Python的異常核心是觸發類異常，使用類的一個實例參數的異常。定義新的異常是很容易的，可以按如下做法  -

def functionName( level ):
if level <1:
raise Exception(level)
# The code below to this would not be executed
# if we raise the exception
return level 

注意：爲了捕捉異常，一個「except」語句必須是指出拋出類對象異常或簡單的字符串異常。例如，捕獲異常上面，我們必須編寫 except 子句如下 -

try:
Business Logic here...
except Exception as e:
Exception handling here using e.args...
else:
Rest of the code here...

下面的例子說明如何使用觸發異常：

#!/usr/bin/python3
def functionName( level ):
if level <1:
raise Exception(level)
# The code below to this would not be executed
# if we raise the exception
return level

try:
l=functionName(-10)
print ("level=",l)
except Exception as e:
print ("error in level argument",e.args[0])

這將產生以下結果

error in level argument -10

用戶定義的異常

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Python中，還可以通過內置的異常標準的派生類來創建自己的異常。

這裏是關於 RuntimeError 的一個例子。這裏一個類被創建，它是 RuntimeError 的子類。當需要時，一個異常可以捕獲用來顯示更具體的信息，這非常有用。

在try塊，用戶定義的異常將引發，並夾在 except 塊中。 變量e是用來創建網絡錯誤 Networkerror 類的實例。

class Networkerror(RuntimeError):
def __init__(self, arg):
self.args = arg

所以上面的類定義後，可以引發異常如下 -

try:
raise Networkerror("Bad hostname")
except Networkerror,e:
print e.args