Python必学源码库,Python的错误处理方法!
在程序运行的过程中,如果发生了错误,可以事先约定返回一个错误代码,这样,就可以知道是否有错,以及出错的原因。在操作系统提供的调用中,返回错误码非常常见。比如打开文件的函数open()
,成功时返回文件描述符(就是一个整数),出错时返回-1
。
用错误码来表示是否出错十分不便,因为函数本身应该返回的正常结果和错误码混在一起,造成调用者必须用大量的代码来判断是否出错:
def foo(): r = some_function() if r==(-1): return (-1) # do something return r def bar(): r = foo() if r==(-1): print('error') else: pass
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一旦出错,还要一级一级上报,直到某个函数可以处理该错误(比如,给用户输出一个错误信息)。
所以高级语言通常都内置了一套try...except...finally...
的错误处理机制,python也不例外。
try
让我们用一个例子来看看try
的机制:
try: print('try...') r = 10 / 0 print('result:', r) except zerodivisionerror as e: print('except:', e) finally: print('finally...') print('end')
当我们认为某些代码可能会出错时,就可以用try
来运行这段代码,如果执行出错,则后续代码不会继续执行,而是直接跳转至错误处理代码,即except
语句块,执行完except
后,如果有finally
语句块,则执行finally
语句块,至此,执行完毕。
上面的代码在计算10 / 0
时会产生一个除法运算错误:
try... except: division by zero finally... end
从输出可以看到,当错误发生时,后续语句print('result:', r)
不会被执行,except
由于捕获到zerodivisionerror
,因此被执行。最后,finally
语句被执行。然后,程序继续按照流程往下走。
如果把除数0
改成2
,则执行结果如下:
try... result: 5 finally... end
由于没有错误发生,所以except
语句块不会被执行,但是finally
如果有,则一定会被执行(可以没有finally
语句)。
你还可以猜测,错误应该有很多种类,如果发生了不同类型的错误,应该由不同的except
语句块处理。没错,可以有多个except
来捕获不同类型的错误:
try: print('try...') r = 10 / int('a') print('result:', r) except valueerror as e: print('valueerror:', e) except zerodivisionerror as e: print('zerodivisionerror:', e) finally: print('finally...') print('end')
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int()
函数可能会抛出valueerror
,所以我们用一个except
捕获valueerror
,用另一个except
捕获zerodivisionerror
。
此外,如果没有错误发生,可以在except
语句块后面加一个else
,当没有错误发生时,会自动执行else
语句:
try: print('try...') r = 10 / int('2') print('result:', r) except valueerror as e: print('valueerror:', e) except zerodivisionerror as e: print('zerodivisionerror:', e) else: print('no error!') finally: print('finally...') print('end')
python的错误其实也是class,所有的错误类型都继承自baseexception
,所以在使用except
时需要注意的是,它不但捕获该类型的错误,还把其子类也“一网打尽”。比如:
try: foo() except valueerror as e: print('valueerror') except unicodeerror as e: print('unicodeerror')
第二个except
永远也捕获不到unicodeerror
,因为unicodeerror
是valueerror
的子类,如果有,也被第一个except
给捕获了。
python所有的错误都是从baseexception
类派生的,常见的错误类型和继承关系看这里:
使用try...except
捕获错误还有一个巨大的好处,就是可以跨越多层调用,比如函数main()
调用foo()
,foo()
调用bar()
,结果bar()
出错了,这时,只要main()
捕获到了,就可以处理:
def foo(s): return 10 / int(s) def bar(s): return foo(s) * 2 def main(): try: bar('0') except exception as e: print('error:', e) finally: print('finally...')
也就是说,不需要在每个可能出错的地方去捕获错误,只要在合适的层次去捕获错误就可以了。这样一来,就大大减少了写try...except...finally
的麻烦。
调用栈
如果错误没有被捕获,它就会一直往上抛,最后被python解释器捕获,打印一个错误信息,然后程序退出。来看看err.py
:
# err.py: def foo(s): return 10 / int(s) def bar(s): return foo(s) * 2 def main(): bar('0') main()
执行,结果如下:
$ python3 err.py traceback (most recent call last): file "err.py", line 11, in <module> main() file "err.py", line 9, in main bar('0') file "err.py", line 6, in bar return foo(s) * 2 file "err.py", line 3, in foo return 10 / int(s) zerodivisionerror: division by zero
出错并不可怕,可怕的是不知道哪里出错了。解读错误信息是定位错误的关键。我们从上往下可以看到整个错误的调用函数链:
错误信息第1行:
traceback (most recent call last):
告诉我们这是错误的跟踪信息。
第2~3行:
file "err.py", line 11, in <module> main()
调用main()
出错了,在代码文件err.py
的第11行代码,但原因是第9行:
file "err.py", line 9, in main bar('0')
调用bar('0')
出错了,在代码文件err.py
的第9行代码,但原因是第6行:
file "err.py", line 6, in bar return foo(s) * 2
原因是return foo(s) * 2
这个语句出错了,但这还不是最终原因,继续往下看:
file "err.py", line 3, in foo return 10 / int(s)
原因是return 10 / int(s)
这个语句出错了,这是错误产生的源头,因为下面打印了:
zerodivisionerror: integer division or modulo by zero
根据错误类型zerodivisionerror
,我们判断,int(s)
本身并没有出错,但是int(s)
返回0
,在计算10 / 0
时出错,至此,找到错误源头。
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