Python中异常(Exception)的知识点

更新时间：2020-06-11 09:00:04
编辑：蒯鸿志

前言

Exception类是常用的异常类，该类包括StandardError，StopIteration, GeneratorExit, Warning等异常类。python中的异常使用继承结构创建，可以在异常处理程序中捕获基类异常，也可以捕获各种子类异常，python中使用try...except语句捕获异常，异常子句定义在try子句后面。

Python中的异常处理

异常处理的语句结构

try:
 <statements>  #运行try语句块，并试图捕获异常
except <name1>:
 <statements>  #如果name1异常发现，那么执行该语句块。
except (name2, name3):
 <statements>  #如果元组内的任意异常发生，那么捕获它
except <name4> as <variable>:
 <statements>  #如果name4异常发生，那么进入该语句块，并把异常实例命名为variable
except:
 <statements>  #发生了以上所有列出的异常之外的异常
else:
<statements>   #如果没有异常发生，那么执行该语句块
finally:
 <statement>   #无论是否有异常发生，均会执行该语句块。

说明

else和finally是可选的，可能会有0个或多个except，但是，如果出现一个else的话，必须有至少一个except。
不管你如何指定异常，异常总是通过实例对象来识别，并且大多数时候在任意给定的时刻激活。一旦异常在程序中某处由一条except子句捕获，它就死掉了，除非由另一个raise语句或错误重新引发它。

raise语句

raise语句用来手动抛出一个异常，有下面几种调用格式：

raise #可以在raise语句之前创建该实例或者在raise语句中创建。
raise #Python会隐式地创建类的实例
raise name(value) #抛出异常的同时，提供额外信息value
raise # 把最近一次产生的异常重新抛出来
raise exception from E

例如：

抛出带有额外信息的ValueError: raise ValueError('we can only accept positive values')

当使用from的时候，第二个表达式指定了另一个异常类或实例，它会附加到引发异常的__cause__属性。如果引发的异常没有捕获，Python把异常也作为标准出错消息的一部分打印出来：

比如下面的代码：

try:
 1/0
except Exception as E:
 raise TypeError('bad input') from E

执行的结果如下：

Traceback (most recent call last):
 File "hh.py", line 2, in <module>
 1/0
ZeroDivisionError: division by zero

The above exception was the direct cause of the following exception:

Traceback (most recent call last):
 File "hh.py", line 4, in <module>
 raise TypeError('bad input') from E
TypeError: bad input

assert语句

assert主要用来做断言，通常用在单元测试中较多，到时候再做介绍。

with...as语句

with语句支持更丰富的基于对象的协议，可以为代码块定义支持进入和离开动作。

with语句对应的环境管理协议要求如下：

环境管理器必须有__enter__和__exit__方法。

__enter__方法会在初始化的时候运行，如果存在ass子在， __enter__函数的返回值会赋值给as子句中的变量，否则，直接丢弃。

代码块中嵌套的代码会执行。

如果with代码块引发异常， __exit__(type,value,traceback)方法就会被调用（带有异常细节）。这些也是由 sys.exc_info返回的相同值.如果此方法返回值为假，则异常会重新引发。否则，异常会终止。正常情况下异常是应该被重新引发，这样的话才能传递到with语句之外。

如果with代码块没有引发异常， __exit__方法依然会被调用，其type、value以及traceback参数都会以None传递。

下面为一个简单的自定义的上下文管理类。

class Block:
 def __enter__(self):
  print('entering to the block')
  return self
 
 def prt(self, args):
  print('this is the block we do %s' % args)

 def __exit__(self,exc_type, exc_value, exc_tb):
  if exc_type is None:
   print('exit normally without exception')
  else:
   print('found exception: %s, and detailed info is %s' % (exc_type, exc_value))
  return False

with Block() as b:
 b.prt('actual work!')
 raise ValueError('wrong')

如果注销到上面的raise语句，那么会正常退出。

在没有注销掉该raise语句的情况下，运行结果如下：

entering to the block
this is the block we do actual work!
found exception: <class 'ValueError'>, and detailed info is wrong
Traceback (most recent call last):
 File "hh.py", line 18, in <module>
 raise ValueError('wrong')
ValueError: wrong

异常处理器

如果发生异常，那么通过调用sys.exc_info()函数，可以返回包含3个元素的元组。第一个元素就是引发异常类，而第二个是实际引发的实例，第三个元素traceback对象，代表异常最初发生时调用的堆栈。如果一切正常，那么会返回3个None。

Python的Builtins模块中定义的Exception

|Exception Name|Description|
|BaseException|Root class for all exceptions|
| SystemExit|Request termination of Python interpreter|
|KeyboardInterrupt|User interrupted execution (usually by pressing Ctrl+C)|
|Exception|Root class for regular exceptions|
| StopIteration|Iteration has no further values|
| GeneratorExit|Exception sent to generator to tell it to quit|
| SystemExit|Request termination of Python interpreter|
| StandardError|Base class for all standard built-in exceptions|
|  ArithmeticError|Base class for all numeric calculation errors|
|   FloatingPointError|Error in floating point calculation|
|   OverflowError|Calculation exceeded maximum limit for numerical type|
|   ZeroDivisionError|Division (or modulus) by zero error (all numeric types)|
|  AssertionError|Failure of assert statement|
|  AttributeError|No such object attribute|
|  EOFError|End-of-file marker reached without input from built-in|
|  EnvironmentError|Base class for operating system environment errors|
|   IOError|Failure of input/output operation|
|   OSError|Operating system error|
|    WindowsError|MS Windows system call failure|
|    ImportError|Failure to import module or object|
|    KeyboardInterrupt|User interrupted execution (usually by pressing Ctrl+C)|
|   LookupError|Base class for invalid data lookup errors|
|    IndexError|No such index in sequence|
|    KeyError|No such key in mapping|
|   MemoryError|Out-of-memory error (non-fatal to Python interpreter)|
|   NameError|Undeclared/uninitialized object(non-attribute)|
|    UnboundLocalError|Access of an uninitialized local variable|
|   ReferenceError|Weak reference tried to access a garbage collected object|
|   RuntimeError|Generic default error during execution|
|    NotImplementedError|Unimplemented method|
|   SyntaxError|Error in Python syntax|
|    IndentationError|Improper indentation|
|     TabErrorg|Improper mixture of TABs and spaces|
|   SystemError|Generic interpreter system error|
|   TypeError|Invalid operation for type|
|   ValueError|Invalid argument given|
|    UnicodeError|Unicode-related error|
|     UnicodeDecodeError|Unicode error during decoding|
|     UnicodeEncodeError|Unicode error during encoding|
|     UnicodeTranslate Error|Unicode error during translation|
|  Warning|Root class for all warnings|
|   DeprecationWarning|Warning about deprecated features|
|   FutureWarning|Warning about constructs that will change semantically in the future|
|   OverflowWarning|Old warning for auto-long upgrade|
|   PendingDeprecation Warning|Warning about features that will be deprecated in the future|
|   RuntimeWarning|Warning about dubious runtime behavior|
|   SyntaxWarning|Warning about dubious syntax|
|   UserWarning|Warning generated by user code|

总结

以上就是这篇文章的全部内容了，希望本文的内容对大家的学习或者工作能带来一定的帮助，如果有疑问大家可以留言交流。