[1] Python異常處理
1. 概述
在本文中我會介紹關於在Python中如何處理各種錯誤異常。首先我們來看一下我們在上一篇中擬定的學習計劃，加粗體代表我們已經介紹的內容，斜體代表新增內容。
異常處理
檔案的讀寫
正則表示式
操作檔案和目錄
深複製和淺複製
面向物件的程式設計
變數（擴充套件介紹）
二進位制、八進位制和十六進位制（包括ASCII）
迭代、生成和遞迴
高階函式map
匿名函式lambda
影象處理（運用numpy）
2. 異常型別
異常有各種各樣，比如我們輸入
a
=
1
/
0
肯定是會報錯的，0不能作為除數，還比如：
a
=
［
0
，
1
，
2
，
3
，
4
，
］
a
［
100
］
也肯定會報錯，因為這個數列壓根就沒有第100位。
報錯的時候，我們通常會看到PyCharm下面執行區內紅紅的一堆字提示錯誤。
我們能見到的異常型別有各種各樣，
BaseException
+—— SystemExit
+—— KeyboardInterrupt
+—— GeneratorExit
+—— Exception
+—— StopIteration
+—— StopAsyncIteration
+—— ArithmeticError
| +—— FloatingPointError
| +—— OverflowError
| +—— ZeroDivisionError
+—— AssertionError
+—— AttributeError
+—— BufferError
+—— EOFError
+—— ImportError
| +—— ModuleNotFoundError
+—— LookupError
| +—— IndexError
| +—— KeyError
+—— MemoryError
+—— NameError
| +—— UnboundLocalError
+—— OSError
| +—— BlockingIOError
| +—— ChildProcessError
| +—— ConnectionError
| | +—— BrokenPipeError
| | +—— ConnectionAbortedError
| | +—— ConnectionRefusedError
| | +—— ConnectionResetError
| +—— FileExistsError
| +—— FileNotFoundError
| +—— InterruptedError
| +—— IsADirectoryError
| +—— NotADirectoryError
| +—— PermissionError
| +—— ProcessLookupError
| +—— TimeoutError
+—— ReferenceError
+—— RuntimeError
| +—— NotImplementedError
| +—— RecursionError
+—— SyntaxError
| +—— IndentationError
| +—— TabError
+—— SystemError
+—— TypeError
+—— ValueError
| +—— UnicodeError
| +—— UnicodeDecodeError
| +—— UnicodeEncodeError
| +—— UnicodeTranslateError
+—— Warning
+—— DeprecationWarning
+—— PendingDeprecationWarning
+—— RuntimeWarning
+—— SyntaxWarning
+—— UserWarning
+—— FutureWarning
+—— ImportWarning
+—— UnicodeWarning
+—— BytesWarning
+—— ResourceWarning
這些都是在官網文件上覆制貼上下來的，這裡面的比如NameError，指的是我們用了沒有定義的變數名，FileNotFoundError指的是要讀取的檔案不存在，ZeroDivisionError指的是我們除以了一個零。大家可以點選下面的連結來了解各種錯誤異常。
3. 處理異常
如果我們的程式碼有錯，程式就會在遇見第一個錯誤時報錯並停止執行，為了讓程式能夠平穩執行，不被錯誤所打擾，這裡我們需要知道如何處理：
try
：
# Your code
except
：
# What to do with the exception/error
我們需要在我們可能產生錯誤的程式碼外面套上try…except語句。try下面直接寫上我們原先的程式碼，except下面寫上我們如果遇到程式異常後該怎麼做，這樣的話我們程式就能遇到錯誤後依舊平穩執行。
while
True
：
try
：
x
=
int
（
input
（
‘Please enter a number： ’
））
break
except
：
（
‘That was no valid number。’
）
我們執行這段程式碼，我們可以看到如果我們輸入不是整數的話，就會輸出except下面的那句話，但是程式並沒有“異常終止”，如果我們輸入的是整數的話，程式就會安靜地執行結束。
可以看到，錯誤產生時while迴圈並未被break打斷，可以得知
異常被捕捉到後馬上就會忽略之後的內容，並且直接跳至except。
當然我們可以更清晰一點：
while
True
：
try
：
x
=
int
（
input
（
‘Please enter a number： ’
））
break
except
ValueError
：
（
‘That was no valid number。’
）
因為int後面的不能轉換為整數時會歸為ValueError。如果我們不知道是何種異常時，我們操作方法可以是：
只寫except，
執行沒有try…except的語句，故意輸入錯誤，看紅字顯示是什麼再回來改
用Exception代替所有可能性，如下
while
True
：
try
：
x
=
int
（
input
（
‘Please enter a number： ’
））
break
except
Exception
：
（
‘That was no valid number。’
）
當然，你也可以用BaseException，這裡要知道所有的基本錯誤都歸於BaseException下，且絕大部分錯誤是歸於Exception下的。
4. 多種異常
當然，我們的程式碼有時候會因各種原因碰見多種異常，比如
while
True
：
try
：
x
=
int
（
input
（
‘Please enter a number： ’
））
（
100
/
x
）
break
except
Exception
：
（
‘Some error occurred。’
）
如果使用者輸入非整數，就會跑except去，如果使用者輸入是0，0不能做除數，也會跑except去。這是我們可以這樣：
while
True
：
try
：
x
=
int
（
input
（
‘Please enter a number： ’
））
（
100
/
x
）
break
except
ValueError
：
（
‘That was no valid number。’
）
except
ZeroDivisionError
：
（
‘100 / 0 is invalid。’
）
這樣我們就能在執行時區分到底錯在哪裡了。當然由於try發現異常後會去找
第一個
能處理此異常的except，在這裡兩個except不相關，能交換位置。
而下面的程式碼：
while
True
：
try
：
x
=
int
（
input
（
‘Please enter a number： ’
））
（
100
/
x
）
break
except
Exception
：
（
‘Exception！’
）
except
ValueError
：
（
‘That was no valid number。’
）
except
ZeroDivisionError
：
（
‘100 / 0 is invalid。’
）
這裡它只會看第一個except，發現錯誤後永遠只會輸出Exception，原因是Exception包含了ValueError和ZeroDivisionError，try發現異常後看到第一句except能處理，就把異常交給第一個except，自動忽略後面的。
我們還可以如此處理多種異常：
while
True
：
try
：
x
=
int
（
input
（
‘Please enter a number： ’
））
（
100
/
x
）
break
except
（
ZeroDivisionError
，
ValueError
）：
（
‘Exception！’
）
用括號括起來，裡面能寫幾個寫幾個，這樣的話我們如果遇見括號裡面任意一種異常，就能執行此except。
5. 異常所攜帶的資訊
通常異常中會帶有資訊，我們可以賦予異常一個變數名以輸出具體資訊：
while
True
：
try
：
x
=
int
（
input
（
‘Please enter a number： ’
））
（
100
/
x
）
break
except
（
ZeroDivisionError
，
ValueError
）
as
e
：
（
e
）
當然不一定非得命名為e，如果我們輸入0，則會輸出：
division by zero
而如果我們輸入非整數，而是其他字元的話，比如我輸入了apple，則會輸出：
invalid literal for int（） with base 10： ‘apple’
這些都是這寫異常所攜帶的資訊。
6. finally和else語句
while
True
：
try
：
x
=
int
（
input
（
‘Please enter a number： ’
））
（
100
/
x
）
break
except
（
ZeroDivisionError
，
ValueError
）
as
e
：
（
e
）
finally
：
（
‘Goodbye！’
）
也就是說不管有沒有錯，在執行完上述的程式碼後，一定會執行finally內部的程式碼。如果我們輸入的是0或者非整數，會輸出錯誤資訊後帶著輸出Goodbye然後繼續迴圈會try，如果我們輸入正確，執行沒有錯，while True被break順利終止了，還是會繼續finally內部的程式碼，輸出Goodbye。
while
True
：
try
：
x
=
int
（
input
（
‘Please enter a number： ’
））
（
100
/
x
）
except
（
ZeroDivisionError
，
ValueError
）
as
e
：
（
e
）
else
：
（
‘Goodbye！’
）
break
else語句只有在try下面沒有錯的情況下才會執行，注意我把break移到else下面了，我們可以把它看作是try內部內容的延伸。
7. raise語句
當然，我們在自己寫碼的時候，也會需要在某些場合
輸出異常
。比如我們認為負整數不是整數，那麼輸入後，我們可以手動輸出此異常。
while
True
：
try
：
x
=
int
（
input
（
‘Please enter a number： ’
））
if
x
<
0
：
raise
ValueError
break
except
ValueError
as
e
：
（
e
）
但是由於這個ValueError是我們自己輸出的，這麼寫我們並不會看到其攜帶資訊，我們可以這麼做讓其攜帶自定義資訊：
while
True
：
try
：
x
=
int
（
input
（
‘Please enter a number： ’
））
if
x
<
0
：
raise
ValueError
（
‘Negative number is not allowed’
）
break
except
ValueError
as
e
：
（
e
）
輸出測試：
Please enter a number： y
invalid literal for int（） with base 10： ‘y’
Please enter a number： -9
Negative number is not allowed
Please enter a number： 0
輸入0，沒有錯誤，程式順利結束。
