摘要：在前面介紹語法的過程中，我們已經(jīng)接觸到了解釋器給的錯(cuò)誤和異常，但并沒有詳細(xì)講解它們。解釋器這樣報(bào)出的好處是告訴我們哪一行代碼出錯(cuò)了錯(cuò)誤的類型是什么。

在前面介紹Python語法的過程中，我們已經(jīng)接觸到了解釋器給的錯(cuò)誤和異常，但并沒有詳細(xì)講解它們?，F(xiàn)在我們就全面的來學(xué)習(xí)Python是對(duì)語法錯(cuò)誤等錯(cuò)誤進(jìn)行定義和處理的，這包括至少有兩種可以區(qū)分的錯(cuò)誤，它們是語法錯(cuò)誤和異常。

Python的語法錯(cuò)誤就是不符合Python語法的錯(cuò)誤，又稱為解析錯(cuò)誤。這種錯(cuò)誤是初學(xué)Python對(duì)語法不是很熟悉時(shí)經(jīng)常犯的。比如下面的例子：

In [1]: if 2 == 3 print("imposible")
  File "", line 1
    if 2 == 3 print("imposible")
                  ^
SyntaxError: invalid syntax

解釋器在解釋上面的代碼時(shí)，就會(huì)發(fā)現(xiàn)表達(dá)式2 == 3后面少了一個(gè)冒號(hào):，這時(shí)它就會(huì)報(bào)出一個(gè)錯(cuò)誤SyntaxError: invalid syntax，并且輸出出現(xiàn)語法錯(cuò)誤的那一行，并顯示一個(gè)“箭頭”，指向這行里面檢測(cè)到第一個(gè)錯(cuò)誤。 錯(cuò)誤是由箭頭指示的位置上面的 token 引起的（或者至少是在這里被檢測(cè)出的）。文件名和行號(hào)也會(huì)被輸出，以便輸入來自腳本文件時(shí)你能知道去哪檢查。

解釋器這樣報(bào)出的好處是：

（1）告訴我們哪一行代碼出錯(cuò)了；
（2）錯(cuò)誤的類型是什么。

這樣非常有利于我們排除錯(cuò)誤，修正程序。

如果我們對(duì)語法很熟悉，寫出來的代碼在語法上都是正確的，但也不能保證在執(zhí)行時(shí)程序不會(huì)引發(fā)錯(cuò)誤。在執(zhí)行時(shí)檢測(cè)到的錯(cuò)誤被稱為異常，異常不一定會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重后果，但我們不在代碼中對(duì)它們進(jìn)行處理，就可能會(huì)導(dǎo)致程序中斷執(zhí)行。下面是一些常見的錯(cuò)誤異常信息：

In [2]: 5 / 0
----------------------------
ZeroDivisionError       Traceback (most recent call last)
 in 
----> 1 5 / 0

ZeroDivisionError: division by zero

In [3]: a + 3
------------------------------
NameError               Traceback (most recent call last)
 in 
----> 1 a + 3

NameError: name "a" is not defined

In [4]: 10 + "1"
--------------------------------
TypeError                Traceback (most recent call last)
 in 
----> 1 10 + "1"

TypeError: unsupported operand type(s) for +: "int" and "str"

我們看到，異常有不同的類型，其類型名稱會(huì)作為錯(cuò)誤信息的一部分中打印出來，上述示例中的異常類型分別是：ZeroDivisionError，NameError和TypeError。對(duì)于所有內(nèi)置異常，打印出來的字符串是內(nèi)置異常的名稱。對(duì)于用戶定義的異常則不一定如此，但我們自定義異常時(shí)最好按照內(nèi)置異常那樣去定義，這是一個(gè)很有用的規(guī)范。標(biāo)準(zhǔn)的異常類型是內(nèi)置的標(biāo)識(shí)符，而不是保留關(guān)鍵字。

打印出來的異常名稱后面是異常發(fā)生的原因。錯(cuò)誤信息的前一部分以堆?；厮莸男问斤@示發(fā)生異常時(shí)代碼的上下文。一般它包含列出源代碼行的堆?；厮荩坏撬粫?huì)顯示從標(biāo)準(zhǔn)輸入中讀取的行。

Python內(nèi)置了很多異常，它們都從BaseException繼承而來，下面是內(nèi)置異常的繼承關(guān)系：

既然程序會(huì)拋出異常，那我們就可以編寫代碼處理這些異常。先看下面的例子，它會(huì)讓用戶一直輸入，直到輸入的是一個(gè)有效的整數(shù)。我們也可以使用Control-C來中斷程序；這個(gè)Control-C引起的中斷會(huì)引發(fā) KeyboardInterrupt 異常。

In [6]: while 1: 
   ...:     try: 
   ...:         n = int(input("input a number:")) 
   ...:         print("You typed number:", n) 
   ...:         break 
   ...:     except ValueError: 
   ...:         print("Nooo! It is not a number, Try agin") 
   ...:
input a number:a
Nooo! It is not a number, Try agin
input a number:b
Nooo! It is not a number, Try agin
input a number:3
You typed number: 3

當(dāng)我們輸入a時(shí)，它不能轉(zhuǎn)換成整數(shù)就會(huì)報(bào)錯(cuò)異常ValueError。轉(zhuǎn)換為整數(shù)的那條語句報(bào)出了異常，它后面的語句就不再執(zhí)行，而是跳到except那里去執(zhí)行它里面的語句。

try語句的工作原理如下：

首先，執(zhí)行try 子句，即try和except關(guān)鍵詞之間的（一行或多行）語句;

如果沒有發(fā)生異常，則跳過except子句并完成try子句的執(zhí)行；

如果執(zhí)行try子句是發(fā)生了異常，則跳過該子句的剩下部分。然后，去匹配異常的類型和except關(guān)鍵字后面的異常，如果異常類型匹配則執(zhí)行except子句，之后繼續(xù)執(zhí)行try語句后面的代碼。

如果發(fā)生的異常和except后面的異常不匹配，則將其傳遞到外部的try語句，如果沒有找到處理代碼，則它是一個(gè)未處理異常，執(zhí)行將停止并顯示錯(cuò)誤信息。

一個(gè)try語句可以有多個(gè)except子句，以便不同的異常用不同的處理程序進(jìn)行處理。每次遇到異常最多會(huì)執(zhí)行一個(gè)except子句，也就是說，處理程序只處理相應(yīng)的異常，而不處理同一try語句內(nèi)其它處理程序的異常。但是，一個(gè)except子句可以將多個(gè)異常包含在一個(gè)元組內(nèi)，例如：

try:
    ...
except (RuntimeError, TypeError, NameError):
    pass

異常都是繼承于BaseException，如果except子句中的類和發(fā)生的異常是同一個(gè)類，或者是異常的基類（父類），則異常和except子句中的類是兼容的。但是，反過來則不成立。我們看看下面的代碼，它將一次打印B，C，D。

class B(Exception):
    pass

class C(B):
    pass

class D(C):
    pass

for cls in [B, C, D]:
    try:
        raise cls()
    except D:
        print("D")
    except C:
        print("C")
    except B:
        print("B")

如果我把 except 子句顛倒過來，把 except B 放到第一個(gè)，猜猜它將會(huì)打印出什么？答案是它將打印 B，B，B。也就是第一個(gè)匹配的 except 子句被觸發(fā)，因?yàn)锽是C、D的父類。

最后的 except 子句可以省略異常名稱，以用作通配符匹配所有的異常。這個(gè)要小心使用，因?yàn)檫@種方式很容易掩蓋真正的編程錯(cuò)誤！但是它可用于打印錯(cuò)誤消息，然后重新引發(fā)異常（同樣允許調(diào)用者處理異常）:

import sys

try:
    f = open("zzz.txt")
    s = f.readline()
    i = int(s.strip())
except OSError as err:
    print("OS error: {0}".format(err))
except ValueError:
    print("Could not convert string to integer.")
except:
    print("Unexpected error:", sys.exc_info()[0])
    raise

try 語句有一個(gè)可選的 else 子句，在使用時(shí)它必須放在所有的 except 子句后面。對(duì)于在try 子句不引發(fā)異常時(shí)必須執(zhí)行的代碼來說很有用。例如:

try:
    f = open("zzz.txt", "r")
except OSError:
    print("cannot open", "zzz.txt")
else:
    print("zzz.txt", "has", len(f.readlines()), "lines")
    f.close()

使用else子句的好處是，它避免了意外捕獲由else子句引發(fā)的異常。也就是說，程序中我們只想捕獲open引發(fā)的異常，而不捕獲f.readlines()引發(fā)的錯(cuò)誤。

異常在拋出時(shí)可能具有關(guān)聯(lián)的值，稱為異常參數(shù)。參數(shù)的存在和類型取決于異常類型。
except子句可以在異常名稱后面指定一個(gè)變量，這個(gè)變量就是該異常的實(shí)例，它的參數(shù)存儲(chǔ)在instance.args中。為了方便起見，異常實(shí)例定義了__str__()，因此可以直接打印參數(shù)而無需引用.args。也可以在拋出之前首先實(shí)例化異常，并根據(jù)需要向其添加任何屬性。:

In [7]: try: 
   ...:     raise Exception("認(rèn)真學(xué)", "Python") 
   ...: except Exception as e: 
   ...:     print(type(e)) 
   ...:     print(e.args) 
   ...:     print(e) 
   ...:     a, b = e.args 
   ...:     print("a =", a) 
   ...:     print("b =", b) 
   ...:

("認(rèn)真學(xué)", "Python")
("認(rèn)真學(xué)", "Python")
a = 認(rèn)真學(xué)
b = Python

異常處理程序不僅可以處理try子句中遇到的異常，還可以處理try子句中調(diào)用的函數(shù)的內(nèi)部發(fā)生的異常，例如：

In [8]: def func(): 
   ...:     return 10/0 
   ...:

In [9]: try: 
   ...:     func() 
   ...: except ZeroDivisionError as err: 
   ...:     print("run-time error:", err) 
   ...:
run-time error: division by zero