Python - 异常处理

你好，未来的Python巫师们！我很激动能作为你们的向导，在这个令人兴奋的旅程中带你们进入Python异常处理的世界。作为一个教编程多年的老师，我可以告诉你，理解异常就像学习骑自行车带训练轮一样——一开始可能看起来有点棘手，但是一旦你掌握了它，你很快就会平稳地巡航！

什么是异常？

在我们深入探讨之前，先从基础开始。想象一下你在烤蛋糕（请跟我来，我保证这与Python有关！）。你有你的食谱（你的代码），你的原料（你的数据），你一切都准备好了。但是，如果你在做到一半时发现鸡蛋不够了呢？在烘焙世界里，这就是一个异常！

在Python中，异常是在程序执行期间发生的错误。它就像一个红旗，突然出现并说：“嘿，等等！有点不对劲！”

来看一个简单的例子：

print(10 / 0)

如果你运行这段代码，Python会抛出一个ZeroDivisionError。它在说：“嘿，你不能除以零！在我的厨房里...我是说，编程环境中，这是不允许的！”

Python中的异常处理

现在我们知道什么是异常了，让我们学习如何优雅地处理它们。在Python中，我们使用try和except块来捕获和处理异常。

以下是基本结构：

try:
# 可能引发异常的代码
except 异常类型:
# 处理异常的代码

让我们修改我们之前的例子：

try:
result = 10 / 0
print(result)
except ZeroDivisionError:
print("哎呀！你不能除以零。")

当你运行这段代码时，它不会崩溃，而是会打印：“哎呀！你不能除以零。”

没有指定异常的except子句

有时，你可能想要捕获发生的任何异常。在这种情况下，你可以使用没有指定异常类型的except子句：

try:
# 一些有风险的代码
x = int(input("输入一个数字："))
y = 10 / x
print(y)
except:
print("出问题了！")

这将捕获try块中发生的任何异常。但是，通常最好是尽可能捕获具体的异常，因为这会使你的代码更精确，更容易调试。

带有多个异常的except子句

你还可以在单个except子句中处理多个异常：

try:
x = int(input("输入一个数字："))
y = 10 / x
print(y)
except (ValueError, ZeroDivisionError):
print("输入无效或除以零！")

这段代码将捕获ValueError（如果用户输入非数字值）和ZeroDivisionError。

try-finally子句

finally子句用于无论是否发生异常都必须执行的代码。它就像派对后的清理队伍——无论如何都会出现！

try:
f = open("example.txt", "r")
# 对文件执行一些操作
except FileNotFoundError:
print("文件不存在！")
finally:
f.close()  # 这将始终执行，即使发生异常

异常的参数

异常可以携带额外的信息。你可以在except块中访问这些信息：

try:
x = 10 / 0
except ZeroDivisionError as e:
print(f"发生了一个错误：{e}")

这将打印：“发生了一个错误：除数不能为零”

引发异常

有时，你可能想要自己引发一个异常。这就像在游戏中担任裁判并判犯规：

def check_age(age):
if age < 0:
raise ValueError("年龄不能为负！")
print(f"你的年龄是{age}")

try:
check_age(-5)
except ValueError as e:
print(e)

这将打印：“年龄不能为负！”

用户定义的异常

你还可以创建自己的异常类型。这就像在游戏中发明一条新规则：

class TooManyPizzasError(Exception):
pass

def order_pizza(number):
if number > 100:
raise TooManyPizzasError("你不能订购超过100个披萨！")
print(f"{number}个披萨的订单已成功下单。")

try:
order_pizza(101)
except TooManyPizzasError as e:
print(e)

Python中的断言

断言是一种确保满足某些条件的方法。它们就像是代码中的小检查点：

def divide(a, b):
assert b != 0, "除数不能为零！"
return a / b

try:
result = divide(10, 0)
except AssertionError as e:
print(e)

这将打印：“除数不能为零！”

标准异常

Python附带了一套内置的异常。以下是一些最常见的：

异常名称	描述
ZeroDivisionError	当发生除以零或模运算时抛出
ValueError	当函数获得正确类型但不当值的参数时抛出
TypeError	当对不适当类型的对象应用操作或函数时抛出
NameError	当找不到局部或全局名称时抛出
FileNotFoundError	当请求的文件或目录不存在时抛出
IndexError	当序列下标超出范围时抛出
KeyError	当字典键不存在时抛出
ImportError	当导入语句失败时抛出

就这样，各位！你们刚刚完成了Python异常处理的速成课程。请记住，异常不是你的敌人——它们更像是帮助你的路标，引导你编写更好、更健壮的代码。继续练习，继续实验，很快你就能像专业人士一样处理异常了。编程愉快！

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