Python 中的錯(cuò)誤和異常

Python 程序的執(zhí)行過(guò)程中，當(dāng)發(fā)生錯(cuò)誤時(shí)會(huì)引起一個(gè)事件，該事件被稱為異常。例如：

• 如果程序中有語(yǔ)法錯(cuò)誤，會(huì)產(chǎn)生 SyntaxError 類型的異常
• 執(zhí)行除以 0 的運(yùn)算，會(huì)產(chǎn)生 ZeroDivisionError 類型的異常
• 打開(kāi)一個(gè)不存在的文件，會(huì)產(chǎn)生 IOError 類型的異常

編程中常見(jiàn)的異常類型總結(jié)如下：

1. ZeroDivisionError 的出現(xiàn)場(chǎng)景

進(jìn)行除法運(yùn)算時(shí)，要求被除數(shù)不能是 0，如果被除數(shù)是 0，則會(huì)產(chǎn)生異常，示例代碼如下：

>>> 100 / 0
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
ZeroDivisionError: division by zero

• 在第 4 行，因?yàn)楸怀龜?shù)是 0，產(chǎn)生 ZeroDivisionError 類型的異常

2. AssertionError 的出現(xiàn)場(chǎng)景

編寫(xiě)代碼時(shí)，常常需要在某些特定的位置做出一些假設(shè)，假設(shè)某些條件為真，Python 使用 assert 語(yǔ)句假設(shè)指定條件為真：

assert 布爾表達(dá)式

如果布爾表達(dá)式為真，assert 語(yǔ)句不做任何事情；如果布爾表達(dá)式為假，assert 語(yǔ)句拋出 AssertionError 類型的異常。

編寫(xiě)一個(gè)程序 AssertionError.py，功能是計(jì)算列表前 n 項(xiàng)元素之和：

def calcSum(list, n):
    assert n <= len(list)

    sum = 0
    for i in range(n):
        sum += list[i]
    print('sum = %d' % sum)

list = [11, 22, 33, 44]    
calcSum(list, 3)
calcSum(list, 5)

• 在第 1 行，calcSum 計(jì)算列表 list 的前 n 項(xiàng)之和
• 在第 2 行，使用 assert 語(yǔ)句驗(yàn)證參數(shù) n 是否小于等于 list 的長(zhǎng)度
  • 正常情況下，n 是小于等于 list 的長(zhǎng)度
  • 如果 n 大于 list 的長(zhǎng)度，則表示輸入?yún)?shù) n 有錯(cuò)誤
• 在第 9 行，創(chuàng)建一個(gè)長(zhǎng)度為 4 的列表
  • 在第 10 行，傳遞參數(shù) n 等于 3，是一個(gè)合法的參數(shù)
  • 在第 11 行，傳遞參數(shù) n 等于 5，是一個(gè)非法的參數(shù)

程序輸出結(jié)果如下：

sum = 66
Traceback (most recent call last):
  File "AssertionError.py", line 11, in <module>
    calcSum(list, 5)
  File "AssertionError.py", line 2, in calcSum
    assert n <= len(list)
AssertionError

• 在第 1 行，輸出 sum = 66
  • calc(sum, 3) 計(jì)算列表前 3 項(xiàng)
  • 結(jié)果為 66
• 在第 7 行，輸出 AssertionError
  • calc(sum, 5) 計(jì)算列表前 5 項(xiàng)
  • 列表只有 4 項(xiàng)元素
  • 產(chǎn)生 AssertionError 類型的異常

3. AttributeError 的出現(xiàn)場(chǎng)景

Python 使用 object.property 的形式訪問(wèn)對(duì)象的屬性，如果沒(méi)有定義指定名稱的屬性，則會(huì)拋出 AttributeError 類型的異常。

編寫(xiě)程序 AttributeError.py，程序定義了類 Person，Person 包含有兩個(gè)屬性：name 和 age，代碼如下：

class Person:
    def __init__(self, name, age):
        self.name = name
        self.age = age

tom = Person('tom', 10)
print(tom.name)
print(tom.age)
print(tom.address)     

• 在第 1 行，定義類 Person，Person 包含有兩個(gè)屬性：name 和 age；
• 在第 6 行，實(shí)例化創(chuàng)建一個(gè)對(duì)象 tom；
  • 屬性 name 為 ‘tom’；
  • 屬性 age 為 10；
• 在第 7 行，訪問(wèn)屬性 name ；
• 在第 8 行，訪問(wèn)屬性 age；
• 在第 9 行，訪問(wèn)屬性 address，在類 Person 中沒(méi)有定義該屬性。

程序輸出結(jié)果如下：

tom
10
Traceback (most recent call last):
  File "AttributeError.py", line 9, in <module>
    print(tom.address)
AttributeError: 'Person' object has no attribute 'address'

• 在第 1 行，輸出屬性 name 的值；
• 在第 2 行，輸出屬性 age 的值；
• 在第 1 行，屬性 address 不存在，產(chǎn)生 AttributeError 類型的異常。

4. FileNotFoundError 的出現(xiàn)場(chǎng)景

python 使用函數(shù) open(path) 打開(kāi)指定路徑的文件，如果文件不存在，則產(chǎn)生 FileNotFoundError 類型的異常，示例如下：

>> open('non-exist-file')
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
FileNotFoundError: [Errno 2] No such file or directory: 'non-exist-file'

• 在第 4 行，因?yàn)槲募?non-exist-file 不存在，產(chǎn)生 FileNotFoundError 類型的異常。

5. ModuleNotFoundError 的出現(xiàn)場(chǎng)景

python 使用關(guān)鍵字 import module_name 打開(kāi)導(dǎo)入名稱的模塊，如果模塊不存在，則產(chǎn)生 ModuleNotFoundError 類型的異常，示例如下：

>>> import non_exist_module
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
ModuleNotFoundError: No module named 'non_exist_module'

• 在第 4 行，因?yàn)槟K non_exist_file 不存在，產(chǎn)生 ModuleNotFoundError 類型的異常

6. IndexError 的出現(xiàn)場(chǎng)景

在 Python 使用 list[index] 的形式訪問(wèn)列表 list 的指定位置的元素，要求 index:

• 大于等于 0
• 小于列表的長(zhǎng)度

如果 index 不在合法范圍，則產(chǎn)生 IndexError 類型的異常。

>>> list = ['www', 'imooc', 'com']
>>> list[3]
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
IndexError: list index out of range

• 在第 1 行，創(chuàng)建長(zhǎng)度為 3 的列表；
  • 合法的 index 是 0、1、2；
• 在第 2 行，index 不在合法范圍；
  • 在第 5 行，產(chǎn)生 IndexError 類型的異常。

7. NameError 的出現(xiàn)場(chǎng)景

Python 在讀取變量時(shí)，要求變量必須已經(jīng)定義。如果讀取一個(gè)尚未定義的變量，會(huì)產(chǎn)生 NameError 類型的異常。

>>> variable = 123
>>> print(varible)
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
NameError: name 'varible' is not defined

• 在第 1 行，創(chuàng)建變量 variable；
• 在第 2 行，此處將 variable 錯(cuò)誤的拼寫(xiě)成 varible；
  • 變量 varible 還沒(méi)有創(chuàng)建；
  • 在第 5 行，產(chǎn)生 NameError 類型的異常。

8. SyntaxError 的出現(xiàn)場(chǎng)景

Python 程序中出現(xiàn)語(yǔ)法錯(cuò)誤時(shí)，會(huì)產(chǎn)生 SyntaxError 類型的異常。編寫(xiě)程序 SyntaxError.py：

if 2>1
    print('2>1 is True')
    print('2>1 is False')

• 在第 1 行，有一處語(yǔ)法錯(cuò)誤，在行尾缺少冒號(hào) :

程序輸出結(jié)果如下：

  File "SyntaxError.py", line 1
    if 2>1
         ^
SyntaxError: invalid syntax

• 在第 1 行，F(xiàn)ile “SyntaxError.py”, line 1
  • 指明錯(cuò)誤在文件 SyntaxError.py 中的第 1 行
• 在第 4 行，產(chǎn)生 SyntaxError 類型的異常

9. IndentationError 的出現(xiàn)場(chǎng)景

Python 程序中出現(xiàn)縮進(jìn)的語(yǔ)法錯(cuò)誤時(shí)，會(huì)產(chǎn)生 IndentationError 類型的異常。編寫(xiě)程序 IndentationError.py：

if 2>1:
    print('2>1 is True')
  print('2>1 is False')

• 在第 2 行，縮進(jìn)為 4 個(gè)空格
• 在第 3 行，縮進(jìn)為 2 個(gè)空格

程序輸出結(jié)果如下：

  File "IndentationError.py", line 3
    print('2>1 is False')
                        ^
IndentationError: unindent does not match any outer indentation level

• 在第 4 行，輸出 IndentationError；
  • 源程序第 2 行的縮進(jìn)為 2 個(gè)空格；
  • 源程序第 3 行的縮進(jìn)為 4 個(gè)空格；
  • 兩者不匹配，產(chǎn)生 IndentationError 類型的異常。

11. Python 的標(biāo)準(zhǔn)異常類型總結(jié)

在上面的小節(jié)中講解了常見(jiàn)的異常類型，Python 中全部的標(biāo)準(zhǔn)的異常類型如下：