错误和异常

# 错误和异常

异常有很多种类型，Python 内置了几十种常见的异常，就在 builtins 模块内，无需特别导入，直接就可使用。需要注意的是，所有的异常都是异常类，首字母是大写的。

为了保证程序的正常运行，提高程序健壮性和可用性。我们应当尽量考虑全面，将可能出现的异常进行处理，而不是留在那里，任由其发生。

# Python 中处理异常

# 基本语法

Python 内置了一套 try...except 的异常处理机制，来帮助我们进行异常处理。其基本语法是：

try:
    ...
except AttributeError as e:
    ...
except ValueError as e:
    ...

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其工作顺序是：

首先，执行 try 子句。
如果没有异常发生，则不执行 except 里面的代码，并执行 try 里面剩下的代码。
如果在执行 try 里面代码时发生了异常，则不再执行剩下代码：
- 如果抛出异常的类型和 except 的异常类匹配，则执行 except 里面的代码。
- 如果抛出的异常没有被 except 的异常类匹配上，则直接抛出原生异常，在控制台打印。

# 多个 except 和 else

为了更精准的捕获异常并做出恰当的处理，一般会编写多个 except 和 else：

import sys

try:
    ...
except OSError as e:
    ...
except ValueError as e:
    ...
except:
    print("Unexpected error:", sys.exc_info()[0])
    raise
else:
    print("没异常才执行")

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最后一个 except 不指定异常类时，可以作为通配符，若前面所有异常类都没有匹配上，则会自动匹配这个 except ，并执行里面代码，注意：最好要 raise 一下，否则不知道异常是什么。
如果写 else 必须放在所有 except 后面。
else 的作用：当 try 里面的代码没有异常时就执行 else 里面的代码，可以理解成：try 里面写有可能发生异常的代码块，而 else 里面写若无异常则正常执行的代码块。

# finally

finally 里面的代码块，无论是否报异常都会执行：

import sys

try:
    ...
except OSError as e:
    ...
except ValueError as e:
    ...
except:
    print("Unexpected error:", sys.exc_info()[0])
    raise
else:
    print("没异常才执行")
finally:
    print("无论是否报异常都会执行")

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finally 的作用：一般写清理关闭操作，如关闭文件、关闭数据库连接等等。

执行顺序：

若没有 break、continue、return、异常，执行顺序是：try -> else -> finally
try 里面有 break、continue、return，在执行 break、continue、return 前也得执行 finally 代码块，且不执行 else 代码块。
若 try 和 finally 里面都有 return ，则优先执行 finally 的 return。

# 通用异常：Exception

在 Python 的异常中，有一个通用异常：Exception，它可以捕获任意异常。

try:
    ...
except Exception as e:
    print('错误')

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所有内置的非系统退出类异常都继承自此类
所有自定义异常类都应该继承此类

# 常见异常类

Python 内置了很多的异常类，并且这些类都是从 BaseException 类派生的。

下面是一些常见异常类，在见到大多数异常的时候根据它们就能快速准确地判断异常类型：

异常名	解释
AttributeError	试图访问一个对象没有的属性
IOError	输入/输出异常
ImportError	无法引入模块或包；多是路径问题或名称错误
IndentationError	缩进错误
IndexError	下标索引错误
KeyError	试图访问不存在的键
KeyboardInterrupt	Ctrl+C 被按下，键盘终止输入
NameError	使用未定义的变量
SyntaxError	语法错误
TypeError	传入对象的类型与要求的不符合
UnboundLocalError	试图访问一个还未被设置的局部变量
ValueError	传入一个调用者不期望的值，即使值的类型是正确的
OSError	操作系统执行错误

# 自定义异常

大多数情况下，内置异常已经够用了，但是有时候你还是需要自定义一些异常。自定义异常应该继承 Exception 类，直接继承或者间接继承都可以，例如：

在 Python 3 中，大多数异常类已经移除了 .message 属性，因此需要手动实现该参数的传递，并重写 __str__ 方法

class CustomException(Exception):

    def __init__(self, message):
        """
        :param message: 异常信息
        """
        self.message = message
        super().__init__()

    # override
    def __str__(self):
        return self.message

try:
    raise CustomException('我的异常!')
except CustomException as e:
    print(e)

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异常的名字都以 Error 结尾，所以在实际开发中，我们在为自定义异常命名的时候也需要遵守这一规范，就跟标准的异常命名一样。

# 主动抛出异常：raise

很多时候，我们需要主动抛出一个异常。Python 内置了一个关键字 raise，可以主动触发异常。

raise 唯一的一个参数指定了要被抛出的异常的实例，如果什么参数都不给，那么会默认抛出当前异常。

一般用到 raise 主要是为了记录错误信息，然后将异常继续往上层传递，让上层去处理异常：

try:
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except ZeroDivisionError as e:
    print("记录异常日志：", e)
    print("但是我自己无法处理，只能继续抛出，看看上层能否处理")
    raise

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有时候，你需要主动弹出异常，作为警告或特殊处理：

sex = int(input("Please input a number: "))

try:
    if sex == 1:
        print("这是个男人！")
    elif sex == 0:
        print("这是个女人！")
    else:
        print("好像有什么不符合常理的事情发生了！！")
        raise ValueError("非法的输入")
except ValueError:
    print("这是个什么物种！")

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更多的时候，你需要使用 raise 抛出你自定义的异常。

（完）

函数装饰器类型提示 Type Hints