# 异常 当**意外的**情况在你的程序中发生时就会产生异常。例如，当你尝试读取一个文件但它并不存在时，或者当你要删除一个正在运行的程序的时候，这类情况会通过引发**异常**来处理。 类似地，如果你的程序有一些无效的语句，Python也会**抛出**错误提示告诉你这里有一些**错误**。 ## 错误 我们来看一下一个简单的`print`函数。如果我们把`print`写成了`Print`会怎样？注意字母的大小写。这是Python会**抛出**一个语法错误。 ```python >>> Print("Hello World") Traceback (most recent call last): File "<stdin>", line 1, in <module> NameError: name 'Print' is not defined >>> print("Hello World") Hello World ``` 我们注意到抛出了一个`NameError`的错误，以及这个错误发生的位置。这就是当错误发生的时候**错误处理程序**所做的事情。 ## 异常 我们将**尝试**读取用户的输入。我们输入下面的第一行代码并按下`Enter`执行。当你的计算机提示你输入时，在 Mac 上按下 [Ctrl-d] 或者在 Windows 上按下 [Ctrl-z] 来观察会发生什么（如果你使用的是 Windows 系统而以上两个选择都无效时，你可以尝试在命令行窗口使用 [Ctrl-c] 来产生 KeyboardInterrupt 错误）。 ```python >>> s = input('请输入 --> ') Enter something --> Traceback (most recent call last): File "<stdin>", line 1, in <module> EOFError ``` Python抛出了一个名为`EOFError`的错误信息，他的是*end of file*的缩写(由`Ctrl-d`触发)，这是我们的程序刚开始的时候没有预料到的。 ## 异常处理 我们可以用`try..except`语句来处理异常。我们将正常执行的语句放入 try 代码块中，然后将异常处理程序放入 except 代码块中。 例如 (保存为 `exceptions_handle.py`): ```python try: text = input('请输入 --> ') except EOFError: print('为什么你按下了EOF？') except KeyboardInterrupt: print('你取消了操作') else: print('你输入了 {}'.format(text)) ``` 输出为: ```shell # 按下 Ctrl + d $ python exceptions_handle.py 请输入 --> 为什么你按下了EOF？ # Press Ctrl + c $ python exceptions_handle.py 请输入 --> ^C你取消了操作 $ python exceptions_handle.py 请输入 --> No exceptions 你输入了 No exceptions ``` **它是如何工作的：** 我们将所有的可能会引发异常或错误的语句写在 `try` 代码块中，然后将对应的异常处理程序写在 `except` 代码块中。每个`except`语句可以处理一个特定的异常或错误，也可以是一个异常或错误的列表（用括号表示）。如果没有提供异常或错误的名字，那么它会处理 _所有的_ 异常和错误。 请注意，每一个 `try` 语句至少应该有一个与之匹配的 `except` 语句，否则 try 语句就没有意义了。 如果你的程序发生了异常或错误，但是没有被处理，那么 Python 语言就会启动默认的异常处理程序，它会中止程序的运行，并且打印出一条异常信息。我们在之前的操作中已经见过了。 你也可以给你的 `try..except` 写上一个 `else` 代码块，当没有任何异常发生的时候就会执行 `else` 语句的内容。 在下面的例子中，我们将会学习如何获得异常对象，以便于我们能够得到关于异常额外的信息。 ## 抛出异常 你可以使用 `raise` 语句 _抛出_ 一个异常。在语句中你需要提供异常或错误的名称，以及被抛出（_thrown_）的异常对象。 你抛出的异常或错误应该是一个直接或间接地从 `Exception` 派生的类。 例如：（保存为`exceptions_raise.py`）： ```python class ShortInputException(Exception): '''用户自定义的异常类''' def __init__(self, length, atleast): Exception.__init__(self) self.length = length self.atleast = atleast try: text = input('Enter something --> ') if len(text) < 3: raise ShortInputException(len(text), 3) # 其他代码在这里可以正常执行 except EOFError: print('Why did you do an EOF on me?') except ShortInputException as ex: print(('ShortInputException: The input was ' + '{0} long, expected at least {1}') .format(ex.length, ex.atleast)) else: print('No exception was raised.') ``` 输出为： ```shell $ python exceptions_raise.py Enter something --> a ShortInputException: The input was 1 long, expected at least 3 $ python exceptions_raise.py Enter something --> abc No exception was raised. ``` **它是如何工作的：** 在这里我们创建了我们自己的异常类，新的异常类被命名为 `ShortInputException` 。它有两个字段： `length` 表示输入内容的长度， `atleast` 表示程序期望的最小长度。 在 `except` 语句中，我们通过 `as` 指定一个变量保存抛出的异常或错误的对象。这类似于函数调用中的变量和参数。在这个特定的 `except` 语句中，我们使用异常对象的 `length` 和 `atleast` 字段构造了一个异常提示信息，让用户了解为什么会抛出这个异常。 ## Try ... Finally 假设你要在你的程序中读取一个文件，你怎样保证无论是否有异常抛出，文件对象都被正确的关闭呢？我们可以使用 `finally` 语句块做到这一点。 例如：（保存为 `exceptions_finally.py` ） ```python import sys import time f = None try: f = open("poem.txt") # 通常我们读取文件会采取这种形式 while True: line = f.readline() if len(line) == 0: break print(line, end='') sys.stdout.flush() print("Press ctrl+c now") # 使得程序停顿一下在继续运行 time.sleep(2) except IOError: print("Could not find file poem.txt") except KeyboardInterrupt: print("!! You cancelled the reading from the file.") finally: if f: f.close() print("(Cleaning up: Closed the file)") ``` 输出为： ```shell $ python exceptions_finally.py Programming is fun Press ctrl+c now ^C!! You cancelled the reading from the file. (Cleaning up: Closed the file) ``` **它是如何工作的：** 我们读取文件的内容，每读一行就让系统休息2秒，我们使用 `time.sleep` 函数让程序运行慢一点（通常情况下Python程序运行的飞快）。当程序还在运行的时候，按下 `ctrl + c` 键中止程序的运行。 我们注意到当程序退出的时候抛出了 `KeyboardInterrupt` 异常。然而，在程序退出之前，执行了 finally 代码块，并且文件对象被正确的关闭了。 请注意， Python 将变量中的 0 、 `None` 、空数组和空集合都视为 `False` 。这就是为什么我们可以在上面的代码中使用 `if f:` 。 还要注意，我们在 `print` 函数后面调用 `sys.stdout.flush()` 函数，这样可以及时输出结果。 ## with语句 在 `try` 语句块中获取资源，然后再 `finally` 代码块中释放资源是一种常见做法，我们可以使用 `with` 简化一下程序的书写。 例如：（保存为`exceptions_using_with.py`） ```python with open("poem.txt") as f: for line in f: print(line, end='') ``` **它是如何工作的：** 这段程序的输出应该和之前的例子是一模一样的。唯一的区别在与我们在 `with` 语句中使用 `open` 函数打开文件，通过使用 `with open` 系统会自动关闭这个文件。 实际的处理过程是这样的，`with` 语句会获取 `open` 函数返回的对象，我们假定这个对象名称是 “thefile”。 它 _总是会_ 在进入 `with` 代码块之前调用 `thefile.__enter__` 函数，并且 _总是会_ 在语句块的最后调用 `thefile.__exit__` 函数。 这样的话我们之前在 `finally` 代码块中写的程序就会自动的在 `__exit__` 方法中被执行，这种方式可以防止我们频繁使用 `try..finally` 语句。 关于这个主题更多的讨论已经超出了本书的范畴，请参考[PEP 343](http://www.python.org/dev/peps/pep-0343/)。 ## 总结 本章我们讨论了 `try..except` 和 `try..finally` 语句，我们还自定义了一个我们自己的异常类型，并且在程序中将其抛出。 下一步，我们将会浏览一下Python标准库。 -------------------------------------------------- ### 继续阅读[标准库](stdlib.md)