寫在之前

從今天開始一個新的篇章又要開始了，這次要寫的「錯誤 & 異常」知識點比較少，不像「類」那樣知識點那麼多，所以稍微好過一點。

對於程式在執行過程中因為錯誤或者其它原因而中止的現象，我們在之前文章的程式碼中已經看過很多次了，那些都可以歸為「錯誤 & 異常」現象，我們接下來就是要對這種現象進行近距離的觀察和處理。

錯誤

其實不管是弱雞還是大佬，在寫程式碼的時候錯誤往往是難以避免的，可能是因為手殘，也可能是因為拼寫錯誤，當然還有可能是某些比較玄學的錯誤，比如逗號寫成全形的等等等等。總之，寫程式碼中有相當一部分工作就是要不停的修改錯誤。

Python 中的錯誤之一就是「語法錯誤」(Syntax Errors)，比如：

>>> for i in range(5)
 File "<stdin>", line 1
   for i in range(5)
                   ^
SyntaxError: invalid syntax

上面的那行程式碼裡因為缺少冒號，導致直譯器無法解釋，於是報錯，這個報錯其實是 Python 的語法分析器完成的，並檢測到了錯誤所在的檔案和行號（ File “”, line 1 ），還以向上的箭頭 ^ 標識錯誤的位置，最後顯示錯誤型別。

另一種錯誤就是我們常說的「邏輯錯誤」，邏輯錯誤可能是由不合法或者不完整的輸入導致的，也可能是無法計算等，或者是其它的邏輯問題。邏輯錯誤不是由 Python 來檢查的，所以此處我們所談的錯誤不包括邏輯錯誤。

異常

當 Python 檢測到一個錯誤時，直譯器就無法繼續執行下去，於是就丟擲提示資訊，即為「異常」。有錯誤時，程式執行過程就會出現異常，讓我們先來看一個小例子：

>>> 10 / 0
Traceback (most recent call last):
 File "<stdin>", line 1, in <module>
ZeroDivisionError: division by zero

當 Python 丟擲異常的時候，首先有「跟蹤記錄」或者叫「回溯」，後面顯示異常的詳細資訊，包括異常所在的位置，最後一行是異常型別及導致異常的原因。在上面的例子中，明確的告訴我們異常的型別是 ZeroDivisionError，並且對此異常型別做了解釋。

異常的型別有很多，我在這說幾個常見的型別：

NameError
嘗試訪問一個沒有申明的變數

ZeroDivisionError
除數為零

SyntaxError
語法錯誤

IndexError
索引超出序列範圍

KeyError
請求一個不存在的字典關鍵字

IOError
輸入/輸出錯誤

AttributeError
嘗試訪問未知的物件屬性

為了能夠更好的深入理解，我在這舉幾個例子，展示一下其中幾個異常出現的條件和結果：

1.NameError

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

在 Python 中雖然不需要在使用變數之前宣告型別，但也需要對變數進行賦值，然後才可以使用，不被賦值的變數不能在 Python 中存在，因為變數相當於一個便籤，要把它貼到物件上才有意義。

2.IndexError & KeyError

>>> a = [1,2,3]
>>> a[4]
Traceback (most recent call last):
 File "<stdin>", line 1, in <module>
IndexError: list index out of range

>>> b = {'name':'rocky'}
>>> b['age']
Traceback (most recent call last):
 File "<stdin>", line 1, in <module>
KeyError: 'age'

這兩個用我們俗語來說就是「雞蛋裡挑骨頭」，一定得報錯了，不過在實際程式設計的時候，特別是迴圈的時候，常常由於迴圈條件設定的不合理從而出現這種型別的錯誤。

3.IOError

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

如果你確認有檔案，就一定要把路徑寫正確，因為你並沒有告訴 Python 要對你的計算機進行全身搜查，所以 Python 會按照你指定的未知去找，找不到就會出現異常。

這裡只是幹說其實沒有什麼效果，具體的還是要在實際程式設計中碰到才會印象深刻，這裡你先把常見的幾個記住，到時候別出現問題的時候不知道是什麼錯誤。

當你在執行程式的時候遇到異常時，不要慌張，這個其實是好事情，是 Python 在幫助你修改錯誤。只要你認真的閱讀異常資訊，再用我們之前學過的 dir()，help() 或官方文件，搜尋工具等來協助，就一定會解決問題。

處理異常

程式出現了異常就要「處理異常」。

首先，讓我們先來看一段程式碼：

while True:
   print('this is a division program.')
   a = input("input 'a' continue,otherwise logout:")
   if a == 'a':
       x = input('first number')
       y = input('second number')
       try:
           print(float(x)/float(y))
           print('***************')
       except ZeroDivisionError:
           print('the second number can not be zero.')
           print('***********************************')

   else:
       break

執行上面的程式碼，顯示的結果如下：

this is a division program.
input 'a' continue,otherwise logout:a
first number5
second number2
2.5
***************
this is a division program.
input 'a' continue,otherwise logout:a
first number5
second number0
the second number can not be zero.
***********************************
this is a division program.
input 'a' continue,otherwise logout:b

從執行的情況來看，當在第 2 個數，即除數為 0 時，程式並沒有因為這個錯誤而停止，而是給了一個很友好的提示，讓我們有機會改正錯誤，這完全得益於「異常處理」的設定，如果沒有處理異常的機制，當異常出現的時候程式就會中止。

1.try…except…

對於上面的例子，只看到了 try 和 except 部分，如果沒有異常發生的話，except 在 try 執行後被忽略；如果 try 子句中有異常的話，則該部分的其它子句被忽略，直接跳到 except 部分，執行其後面指定的異常型別及其子句。

except 後面也可以沒有任何異常型別，即無異常引數。如何這樣的話，不論 try 部分發生什麼異常，都會執行 except。

2.處理多個異常

try…except… 是處理異常的基本方式，在此基礎上，還可以擴充套件，也就是能夠處理多個異常。

這裡所說的處理多個異常，並不是因為同時報出多個異常，而是程式在執行中，只要遇到一個異常就會反應，所以每次捕捉到的異常一定是一個，由不同的 except 子句處理。

3. else 子句

其實有了 try…except…，在一般情況下是夠用的，但怕就怕在總有不一般的情況出現，所以就增加一個 else 子句，這個其實就和我們說的話一樣，總要根據需要新增不少東西。

try:
   print('just try')
except:
   print('just except')
else:
   print('i am else')

上述程式碼的執行結果如下：

just try
i am else

上述程式碼能夠幫助我們理解 else 的執行特點：如果 try 被執行了，則 except 被忽略，但是 else 被執行。然後我們在來看下面的程式碼：

try:
   print(1/0)
except:
   print('just except')
else:
   print('i am else')

上述程式碼的執行結果如下：

just except

這個時候，else 就不被執行了，兩個例子幫助我們瞭解了 else 的執行特點。

4.finally

finally 子句，一看這個名字，就感覺這是做善後工作的。的確如此，如果有了 finally ，不管前面執行的是 try 還是 except，最終都要執行它。因此，有一種說法是將 finally 用在可能的異常後進行清理，請看下面的例子：

x = 10

try:
   x = 1 / 0
except Exception as e:
   print(e)
finally:
   print(e)
   del x

上述程式碼的執行結果如下：

integer division or modulo by zero
del x

我們來看一看 x 是否被刪除：

>>> x
Traceback (most recent call last):
 File "test_search.py", line 1, in <module>
   print(x)
NameError: name 'x' is not defined

當然，在應用裡面可以將上面的各個句子綜合起來使用，寫成下面這樣：

try:
   do something

except:
   do something

else:
   do something
   
finally:
   do something

寫在最後

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