8错误和异常

错误

语法错误又称解析错误，可能是你在学习Python 时最容易遇到的错误:

>>>
>>> while True print('Hello world')
  File "<stdin>", line 1
    while True print('Hello world')
                   ^
SyntaxError: invalid syntax

解析器会输出出现语法错误的那一行，并显示一个“箭头”，指向这行里面检测到第一个错误。

异常

即使语句或表达式在语法上是正确的，但在尝试执行时，它仍可能会引发错误。在执行时检测到的错误被称为异常。

>>> 10 * (1/0)
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
ZeroDivisionError: division by zero
>>> 4 + spam*3
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
NameError: name 'spam' is not defined
>>> '2' + 2
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
TypeError: Can't convert 'int' object to str implicitly

异常处理

可以编写处理所选异常的程序。请看下面的例子，它会要求用户一直输入，直到输入的是一个有效的整数，但允许用户中断程序（使用 Control-C 或操作系统支持的其他操作）；请注意用户引起的中断可以通过引发 KeyboardInterrupt 异常来指示。:

>>>
>>> while True:
...     try:
...         x = int(input("Please enter a number: "))
...         break
...     except ValueError:
...         print("Oops!  That was no valid number.  Try again...")
...

try 语句的工作原理如下。

首先，执行 try 子句（try 和 except 关键字之间的（多行）语句）。
如果没有异常发生，则跳过 except 子句并完成 try 语句的执行。
如果在执行try 子句时发生了异常，则跳过该子句中剩下的部分。然后，如果异常的类型和 except 关键字后面的异常匹配，则执行 except 子句，然后继续执行 try 语句之后的代码。
如果发生的异常和 except 子句中指定的异常不匹配，则将其传递到外部的 try 语句中；如果没有找到处理程序，则它是一个未处理异常，执行将停止并显示如上所示的消息。

最后的 except 子句可以省略异常名，以用作通配符。但请谨慎使用，因为以这种方式很容易掩盖真正的编程错误！它还可用于打印错误消息，然后重新引发异常（同样允许调用者处理异常）:

import sys

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

try … except 语句有一个可选的 else 子句，在使用时必须放在所有的 except 子句后面。对于在try 子句不引发异常时必须执行的代码来说很有用。例如:

for arg in sys.argv[1:]:
    try:
        f = open(arg, 'r')
    except OSError:
        print('cannot open', arg)
    else:
        print(arg, 'has', len(f.readlines()), 'lines')
        f.close()

使用 else 子句比向 try 子句添加额外的代码要好，因为它避免了意外捕获由 try … except 语句保护的代码未引发的异常。

定义异常

抛出异常

raise 语句允许程序员强制发生指定的异常。例如:

>>>
>>> raise NameError('HiThere')
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
NameError: HiThere

清理操作

定义清理操作
try 语句有另一个可选子句，用于定义必须在所有情况下执行的清理操作。例如:

>>>
>>> try:
...     raise KeyboardInterrupt
... finally:
...     print('Goodbye, world!')
...
Goodbye, world!
KeyboardInterrupt
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 2, in <module>

如果存在 finally 子句，则 finally 子句将作为 try 语句结束前的最后一项任务被执行。 finally 子句不论 try 语句是否产生了异常都会被执行。以下几点讨论了当异常发生时一些更复杂的情况：
如果在执行 try 子句期间发生了异常，该异常可由一个 except 子句进行处理。如果异常没有被某个 except 子句所处理，则该异常会在 finally 子句执行之后被重新引发。
异常也可能在 except 或 else 子句执行期间发生。同样地，该异常会在 finally 子句执行之后被重新引发。
如果在执行 try 语句时遇到一个 break, continue 或 return 语句，则 finally 子句将在执行 break, continue 或 return 语句之前被执行。
如果 finally 子句中包含一个 return 语句，则返回值将来自 finally 子句的某个 return 语句的返回值，而非来自 try 子句的 return 语句的返回值。

>>> def divide(x, y):
...     try:
...         result = x / y
...     except ZeroDivisionError:
...         print("division by zero!")
...     else:
...         print("result is", result)
...     finally:
...         print("executing finally clause")
...
>>> divide(2, 1)
result is 2.0
executing finally clause
>>> divide(2, 0)
division by zero!
executing finally clause
>>> divide("2", "1")
executing finally clause
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
  File "<stdin>", line 3, in divide
TypeError: unsupported operand type(s) for /: 'str' and 'str'

正如你所看到的，finally 子句在任何情况下都会被执行。两个字符串相除所引发的 TypeError 不会由 except 子句处理，因此会在 finally 子句执行后被重新引发。

在实际应用程序中，finally 子句对于释放外部资源（例如文件或者网络连接）非常有用，无论是否成功使用资源。

预定义的清理操作

某些对象定义了在不再需要该对象时要执行的标准清理操作，无论使用该对象的操作是成功还是失败。请查看下面的示例，它尝试打开一个文件并把其内容打印到屏幕上。:

1 2	for line in open("myfile.txt"): print(line, end="")

这个代码的问题在于，它在这部分代码执行完后，会使文件在一段不确定的时间内处于打开状态。这在简单脚本中不是问题，但对于较大的应用程序来说可能是个问题。 with 语句允许像文件这样的对象能够以一种确保它们得到及时和正确的清理的方式使用。:

1
2
3

with open("myfile.txt") as f:
    for line in f:
        print(line, end="")

执行完语句后，即使在处理行时遇到问题，文件 f 也始终会被关闭。和文件一样，提供预定义清理操作的对象将在其文档中指出这一点。