錯誤和異常(1) · 零基礎學python（第二版）

雖然在前面的學習中，已經遇到了錯誤和異常問題，但是一直沒有很認真的研究它。現在來近距離觀察錯誤和異常。 ## [](https://github.com/qiwsir/StarterLearningPython/blob/master/216.md#錯誤)錯誤 python中的錯誤之一是語法錯誤(syntax errors)，比如： ~~~ >>> for i in range(10) File "<stdin>", line 1 for i in range(10) ^ SyntaxError: invalid syntax ~~~ 上面那句話因為缺少冒號`:`，導致解釋器無法解釋，于是報錯。這個報錯行為是由python的語法分析器完成的，并且檢測到了錯誤所在文件和行號（`File "<stdin>", line 1`），還以向上箭頭`^`標識錯誤位置（后面缺少`:`），最后顯示錯誤類型。錯誤之二是在沒有語法錯誤之后，會出現邏輯錯誤。邏輯錯誤可能會由于不完整或者不合法的輸入導致，也可能是無法生成、計算等，或者是其它邏輯問題。當python檢測到一個錯誤時，解釋器就無法繼續執行下去，于是拋出異常。 ## [](https://github.com/qiwsir/StarterLearningPython/blob/master/216.md#異常)異常看一個異常（讓0做分母了，這是小學生都相信會有異常的）： ~~~ >>> 1/0 Traceback (most recent call last): File "<stdin>", line 1, in <module> ZeroDivisionError: integer division or modulo by zero ~~~ 當python拋出異常的時候，首先有“跟蹤記錄(Traceback)”，還可以給它取一個更優雅的名字“回溯”。后面顯示異常的詳細信息。異常所在位置（文件、行、在某個模塊）。最后一行是錯誤類型以及導致異常的原因。下表中列出常見的異常 | 異常 | 描述 | | --- | --- | | NameError | 嘗試訪問一個沒有申明的變量 | | ZeroDivisionError | 除數為0 | | SyntaxError | 語法錯誤 | | IndexError | 索引超出序列范圍 | | KeyError | 請求一個不存在的字典關鍵字 | | IOError | 輸入輸出錯誤（比如你要讀的文件不存在） | | AttributeError | 嘗試訪問未知的對象屬性 | 為了能夠深入理解，依次舉例，展示異常的出現條件和結果。 ### [](https://github.com/qiwsir/StarterLearningPython/blob/master/216.md#nameerror)NameError ~~~ >>> bar Traceback (most recent call last): File "<stdin>", line 1, in <module> NameError: name 'bar' is not defined ~~~ python中變量需要初始化，即要賦值。雖然不需要像某些語言那樣聲明，但是要賦值先。因為變量相當于一個標簽，要把它貼到對象上才有意義。 ### [](https://github.com/qiwsir/StarterLearningPython/blob/master/216.md#zerodivisionerror)ZeroDivisionError ~~~ >>> 1/0 Traceback (most recent call last): File "<stdin>", line 1, in <module> ZeroDivisionError: integer division or modulo by zero ~~~ 貌似這樣簡單的錯誤時不會出現的，但在實際情境中，可能沒有這么容易識別，所以，依然要小心為妙。 ### [](https://github.com/qiwsir/StarterLearningPython/blob/master/216.md#syntaxerror)SyntaxError ~~~ >>> for i in range(10) File "<stdin>", line 1 for i in range(10) ^ SyntaxError: invalid syntax ~~~ 這種錯誤發生在python代碼編譯的時候，當編譯到這一句時，解釋器不能講代碼轉化為python字節碼，就報錯。只有改正才能繼續。所以，它是在程序運行之前就會出現的（如果有錯）。現在有不少編輯器都有語法校驗功能，在你寫代碼的時候就能顯示出語法的正誤，這多少會對編程者有幫助。 ### [](https://github.com/qiwsir/StarterLearningPython/blob/master/216.md#indexerror)IndexError ~~~ >>> a = [1,2,3] >>> a[4] Traceback (most recent call last): File "<stdin>", line 1, in <module> IndexError: list index out of range >>> d = {"python":"itdiffer.com"} >>> d["java"] Traceback (most recent call last): File "<stdin>", line 1, in <module> KeyError: 'java' ~~~ 這兩個都屬于“雞蛋里面挑骨頭”類型，一定得報錯了。不過在編程實踐中，特別是循環的時候，常常由于循環條件設置不合理出現這種類型的錯誤。 ### [](https://github.com/qiwsir/StarterLearningPython/blob/master/216.md#ioerror)IOError ~~~ >>> f = open("foo") Traceback (most recent call last): File "<stdin>", line 1, in <module> IOError: [Errno 2] No such file or directory: 'foo' ~~~ 如果你確認有文件，就一定要把路徑寫正確，因為你并沒有告訴python對你的computer進行全身搜索，所以，python會按照你指定位置去找，找不到就異常。 ### [](https://github.com/qiwsir/StarterLearningPython/blob/master/216.md#attributeerror)AttributeError ~~~ >>> class A(object): pass ... >>> a = A() >>> a.foo Traceback (most recent call last): File "<stdin>", line 1, in <module> AttributeError: 'A' object has no attribute 'foo' ~~~ 屬性不存在。這種錯誤前面多次見到。其實，python內建的異常也不僅僅上面幾個，上面只是列出常見的異常中的幾個。比如還有： ~~~ >>> range("aaa") Traceback (most recent call last): File "<stdin>", line 1, in <module> TypeError: range() integer end argument expected, got str. ~~~ 總之，如果讀者在調試程序的時候遇到了異常，不要慌張，這是好事情，是python在幫助你修改錯誤。只要認真閱讀異常信息，再用`dir()`，`help()`或者官方網站文檔、google等來協助，一定能解決問題。 ## [](https://github.com/qiwsir/StarterLearningPython/blob/master/216.md#處理異常)處理異常在一段程序中，為了能夠讓程序健壯，必須要處理異常。舉例： ~~~ #!/usr/bin/env python # coding=utf-8 while 1: print "this is a division program." c = raw_input("input 'c' continue, otherwise logout:") if c == 'c': a = raw_input("first number:") b = raw_input("second number:") try: print float(a)/float(b) print "*************************" except ZeroDivisionError: print "The second number can't be zero!" print "*************************" else: break ~~~ 運行這段程序，顯示如下過程： ~~~ $ python 21601.py this is a division program. input 'c' continue, otherwise logout:c first number:5 second number:2 2.5 ************************* this is a division program. input 'c' continue, otherwise logout:c first number:5 second number:0 The second number can't be zero! ************************* this is a division program. input 'c' continue, otherwise logout:d $ ~~~ 從運行情況看，當在第二個數，即除數為0時，程序并沒有因為這個錯誤而停止，而是給用戶一個友好的提示，讓用戶有機會改正錯誤。這完全得益于程序中“處理異常”的設置，如果沒有“處理異常”，異常出現，就會導致程序終止。處理異常的方式之一，使用`try...except...`。對于上述程序，只看try和except部分，如果沒有異常發生，except子句在try語句執行之后被忽略；如果try子句中有異常可，該部分的其它語句被忽略，直接跳到except部分，執行其后面指定的異常類型及其子句。 except后面也可以沒有任何異常類型，即無異常參數。如果這樣，不論try部分發生什么異常，都會執行except。在except子句中，可以根據異常或者別的需要，進行更多的操作。比如： ~~~ #!/usr/bin/env python # coding=utf-8 class Calculator(object): is_raise = False def calc(self, express): try: return eval(express) except ZeroDivisionError: if self.is_raise: print "zero can not be division." else: raise ~~~ 在這里，應用了一個函數`eval()`，它的含義是： ~~~ eval(...) eval(source[, globals[, locals]]) -> value Evaluate the source in the context of globals and locals. The source may be a string representing a Python expression or a code object as returned by compile(). The globals must be a dictionary and locals can be any mapping, defaulting to the current globals and locals. If only globals is given, locals defaults to it. ~~~ 例如： ~~~ >>> eval("3+5") 8 ~~~ 另外，在except子句中，有一個`raise`，作為單獨一個語句。它的含義是將異常信息拋出。并且，except子句用了一個判斷語句，根據不同的情況確定走不同分支。 ~~~ if __name__ == "__main__": c = Calculator() print c.calc("8/0") ~~~ 這時候`is_raise = False`，則會： ~~~ $ python 21602.py Traceback (most recent call last): File "21602.py", line 17, in <module> print c.calc("8/0") File "21602.py", line 8, in calc return eval(express) File "<string>", line 1, in <module> ZeroDivisionError: integer division or modulo by zero ~~~ 如果將`is_raise`的值改為True，就是這樣了： ~~~ if __name__ == "__main__": c = Calculator() c.is_raise = True #通過實例屬性修改 print c.calc("8/0") ~~~ 運行結果： ~~~ $ python 21602.py zero can not be division. None ~~~ 最后的None是`c.calc("8/0")`的返回值，因為有`print c.calc("8/0")`，所以被打印出來。