# 异常 ## try & except 块 写代码的时候，出现错误必不可免，即使代码没有问题，也可能遇到别的问题。 看下面这段代码： ``` import math while True: text = raw_input('> ') if text[0] == 'q': break x = float(text) y = math.log10(x) print "log10({0}) = {1}".format(x, y) ``` 这段代码接收命令行的输入，当输入为数字时，计算它的对数并输出，直到输入值为 `q` 为止。 乍看没什么问题，然而当我们输入0或者负数时： In [1]: ``` import math while True: text = raw_input('> ') if text[0] == 'q': break x = float(text) y = math.log10(x) print "log10({0}) = {1}".format(x, y) ``` ``` > -1 ``` ``` --------------------------------------------------------------------------- ValueError Traceback (most recent call last) in () 6 break 7 x = float(text) ----> 8 y = math.log10(x) 9 print "log10({0}) = {1}".format(x, y) ValueError: math domain error ``` `log10` 函数会报错，因为不能接受非正值。 一旦报错，程序就会停止执行，如果不希望程序停止执行，那么我们可以添加一对 `try & except`： ``` import math while True: try: text = raw_input('> ') if text[0] == 'q': break x = float(text) y = math.log10(x) print "log10({0}) = {1}".format(x, y) except ValueError: print "the value must be greater than 0" ``` 一旦 `try` 块中的内容出现了异常，那么 `try` 块后面的内容会被忽略，**Python**会寻找 `except` 里面有没有对应的内容，如果找到，就执行对应的块，没有则抛出这个异常。 在上面的例子中，`try` 抛出的是 `ValueError`，`except` 中有对应的内容，所以这个异常被 `except` 捕捉到，程序可以继续执行： In [2]: ``` import math while True: try: text = raw_input('> ') if text[0] == 'q': break x = float(text) y = math.log10(x) print "log10({0}) = {1}".format(x, y) except ValueError: print "the value must be greater than 0" ``` ``` > -1 the value must be greater than 0 > 0 the value must be greater than 0 > 1 log10(1.0) = 0.0 > q ``` ## 捕捉不同的错误类型 ``` import math while True: try: text = raw_input('> ') if text[0] == 'q': break x = float(text) y = 1 / math.log10(x) print "log10({0}) = {1}".format(x, y) except ValueError: print "the value must be greater than 0" ``` 假设我们将这里的 `y` 更改为 `1 / math.log10(x)`，此时输入 `1`： In [3]: ``` import math while True: try: text = raw_input('> ') if text[0] == 'q': break x = float(text) y = 1 / math.log10(x) print "log10({0}) = {1}".format(x, y) except ValueError: print "the value must be greater than 0" ``` ``` > 1 ``` ``` --------------------------------------------------------------------------- ZeroDivisionError Traceback (most recent call last) in () 7 break 8 x = float(text) ----> 9 y = 1 / math.log10(x) 10 print "log10({0}) = {1}".format(x, y) 11 except ValueError: ZeroDivisionError: float division by zero ``` 因为我们的 `except` 里面并没有 `ZeroDivisionError`，所以会抛出这个异常，我们可以通过两种方式解决这个问题： ## 捕捉所有异常 将`except` 的值改成 `Exception` 类，来捕获所有的异常。 In [4]: ``` import math while True: try: text = raw_input('> ') if text[0] == 'q': break x = float(text) y = 1 / math.log10(x) print "1 / log10({0}) = {1}".format(x, y) except Exception: print "invalid value" ``` ``` > 1 invalid value > 0 invalid value > -1 invalid value > 2 1 / log10(2.0) = 3.32192809489 > q ``` ## 指定特定值 这里，我们把 `ZeroDivisionError` 加入 `except` 。 In [5]: ``` import math while True: try: text = raw_input('> ') if text[0] == 'q': break x = float(text) y = 1 / math.log10(x) print "1 / log10({0}) = {1}".format(x, y) except (ValueError, ZeroDivisionError): print "invalid value" ``` ``` > 1 invalid value > -1 invalid value > 0 invalid value > q ``` 或者另加处理： In [6]: ``` import math while True: try: text = raw_input('> ') if text[0] == 'q': break x = float(text) y = 1 / math.log10(x) print "1 / log10({0}) = {1}".format(x, y) except ValueError: print "the value must be greater than 0" except ZeroDivisionError: print "the value must not be 1" ``` ``` > 1 the value must not be 1 > -1 the value must be greater than 0 > 0 the value must be greater than 0 > 2 1 / log10(2.0) = 3.32192809489 > q ``` 事实上,我们还可以将这两种方式结合起来,用 `Exception` 来捕捉其他的错误： In [7]: ``` import math while True: try: text = raw_input('> ') if text[0] == 'q': break x = float(text) y = 1 / math.log10(x) print "1 / log10({0}) = {1}".format(x, y) except ValueError: print "the value must be greater than 0" except ZeroDivisionError: print "the value must not be 1" except Exception: print "unexpected error" ``` ``` > 1 the value must not be 1 > -1 the value must be greater than 0 > 0 the value must be greater than 0 > q ``` ## 得到异常的具体信息 在上面的例子中，当我们输入不能转换为浮点数的字符串时，它输出的是 `the value must be greater than 0`，这并没有反映出实际情况。 In [8]: ``` float('a') ``` ``` --------------------------------------------------------------------------- ValueError Traceback (most recent call last) in () ----> 1 float('a') ValueError: could not convert string to float: a ``` 为了得到异常的具体信息，我们将这个 `ValueError` 具现化： In [9]: ``` import math while True: try: text = raw_input('> ') if text[0] == 'q': break x = float(text) y = 1 / math.log10(x) print "1 / log10({0}) = {1}".format(x, y) except ValueError as exc: if exc.message == "math domain error": print "the value must be greater than 0" else: print "could not convert '%s' to float" % text except ZeroDivisionError: print "the value must not be 1" except Exception as exc: print "unexpected error:", exc.message ``` ``` > 1 the value must not be 1 > -1 the value must be greater than 0 > aa could not convert 'aa' to float > q ``` 同时，我们也将捕获的其他异常的信息显示出来。 这里，`exc.message` 显示的内容是异常对应的说明，例如 ``` ValueError: could not convert string to float: a ``` 对应的 `message` 是 ``` could not convert string to float: a ``` 当我们使用 `except Exception` 时，会捕获所有的 `Exception` 和它派生出来的子类，但不是所有的异常都是从 `Exception` 类派生出来的，可能会出现一些不能捕获的情况，因此，更加一般的做法是使用这样的形式： ``` try: pass except: pass ``` 这样不指定异常的类型会捕获所有的异常，但是这样的形式并不推荐。 ## 自定义异常 异常是标准库中的类，这意味着我们可以自定义异常类： In [10]: ``` class CommandError(ValueError): pass ``` 这里我们定义了一个继承自 `ValueError` 的异常类，异常类一般接收一个字符串作为输入，并把这个字符串当作异常信息，例如： In [11]: ``` valid_commands = {'start', 'stop', 'pause'} while True: command = raw_input('> ') if command.lower() not in valid_commands: raise CommandError('Invalid commmand: %s' % command) ``` ``` > bad command ``` ``` --------------------------------------------------------------------------- CommandError Traceback (most recent call last) in () 4 command = raw_input('> ') 5 if command.lower() not in valid_commands: ----> 6 raise CommandError('Invalid commmand: %s' % command) CommandError: Invalid commmand: bad command ``` 我们使用 `raise` 关键词来抛出异常。 我们可以使用 `try/except` 块来捕捉这个异常： ``` valid_commands = {'start', 'stop', 'pause'} while True: command = raw_input('> ') try: if command.lower() not in valid_commands: raise CommandError('Invalid commmand: %s' % command) except CommandError: print 'Bad command string: "%s"' % command ``` 由于 `CommandError` 继承自 `ValueError`，我们也可以使用 `except ValueError` 来捕获这个异常。 ## finally try/catch 块还有一个可选的关键词 finally。 不管 try 块有没有异常， finally 块的内容总是会被执行，而且会在抛出异常前执行，因此可以用来作为安全保证，比如确保打开的文件被关闭。。 In [12]: ``` try: print 1 finally: print 'finally was called.' ``` ``` 1 finally was called. ``` 在抛出异常前执行： In [13]: ``` try: print 1 / 0 finally: print 'finally was called.' ``` ``` finally was called. ``` ``` --------------------------------------------------------------------------- ZeroDivisionError Traceback (most recent call last) in () 1 try: ----> 2 print 1 / 0 3 finally: 4 print 'finally was called.' ZeroDivisionError: integer division or modulo by zero ``` 如果异常被捕获了，在最后执行： In [14]: ``` try: print 1 / 0 except ZeroDivisionError: print 'divide by 0.' finally: print 'finally was called.' ``` ``` divide by 0. finally was called. ```