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至今为止还没有进一步的谈论过错误信息,不过在你已经试验过的那些例子中,可能已经遇到过一些。Python中(至少)有两种错误:语法错误和异常( syntax errors and exceptions)。
语法错误,也称作解析错误,可能是学习Python的过程中最容易犯的:
>>> while True print 'Hello world' File "<stdin>", line 1, in ? while True print 'Hello world' ^ SyntaxError: invalid syntax
解析器会重复出错的行,并在行中最早发现的错误位置上显示一个小箭头。错误(至少是被检测到)就发生在箭头指向的位置。示例中的错误表现在关键字print上,因为在它之前少了一个冒号(:)。同时也会显示文件名和行号,这样你就可以知道错误来自哪个脚本,什么位置。
即使是在语法上完全正确的语句,尝试执行它的时候,也有可能会发生错误。在程序运行中检测出的错误称之为异常,它通常不会导致致命的问题,你很快就会学到如何在Python程序中控制它们。大多数异常不会由程序处理,而是显示一个错误信息:
>>> 10 * (1/0) Traceback (most recent call last): File "<stdin>", line 1, in ? ZeroDivisionError: integer division or modulo by zero >>> 4 + spam*3 Traceback (most recent call last): File "<stdin>", line 1, in ? NameError: name 'spam' is not defined >>> '2' + 2 Traceback (most recent call last): File "<stdin>", line 1, in ? TypeError: cannot concatenate 'str' and 'int' objects
错误信息的最后一行指出发生了什么错误。异常也有不同的类型,异常类型做为错误信息的一部分显示出来:示例中的异常分别为零除错误( ZeroDivisionError ),命名错误( NameError)和类型错误( TypeError )。打印错误信息时,异常的类型作为异常的内置名显示。对于所有的内置异常都是如此,不过用户自定义异常就不一定了(尽管这是一个很有用的约定)。标准异常名是内置的标识(没有保留关键字)。
这一行后一部分是关于该异常类型的详细说明,这意味着它的内容依赖于异常类型。
错误信息的前半部分以堆栈的形式列出异常发生的位置。通常在堆栈中列出了源代码行,然而,来自标准输入的源码不会显示出来。
通过编程可以处理指定的异常。以下的例子重复要求用户输入一个值,直到用户输入的是一个合法的整数为止。不过这个程序允许用户中断程序(使用 Control-C 或者其它操作系统支持的方法)。需要注意的是用户发出的中断会引发一个 KeyboardInterrupt 异常。
>>> while True: ... try: ... x = int(raw_input("Please enter a number: ")) ... break ... except ValueError: ... print "Oops! That was no valid number. Try again..." ...
try 语句按如下方式工作:
首先,执行 try 子句(在try 和 except关键字之间的部分)。
如果没有异常发生,except 子句 在try语句执行完毕后就被忽略了。
如果在try子句执行过程中发生了异常,那么该子句其余的部分就会被忽略。如果异常匹配于except关键字后面指定的异常类型,就执行对应的except子句,忽略try子句的其它部分。然后继续执行try语句之后的代码。
如果发生了一个异常,在except子句中没有与之匹配的分支,它就会传递到上一级try语句中。如果最终仍找不到对应的处理语句,它就成为一个未处理异常,终止程序运行,显示提示信息。
一个try 语句可能包含多个 except 子句,分别指定处理不同的异常。至多只会有一个分支被执行。异常处理程序只会处理对应的try子句中发生的异常,在同一个try语句中,其他子句中发生的异常则不作处理。一个except子句可以在括号中列出多个异常的名字,例如:
... except (RuntimeError, TypeError, NameError): ... pass
最后一个except子句可以省略异常名,把它当做一个通配项使用。一定要慎用这种方法,因为它很可能会屏蔽掉真正的程序错误,使人无法发现!它也可以用于打印一行错误信息,然后重新抛出异常(可以使调用者更好的处理异常)。
import string, sys try: f = open('myfile.txt') s = f.readline() i = int(string.strip(s)) except IOError, (errno, strerror): print "I/O error(%s): %s" % (errno, strerror) except ValueError: print "Could not convert data to an integer." except: print "Unexpected error:", sys.exc_info()[0] raise
try ... except 语句可以带有一个 else 子句, 该子句只能出现在所有except子句之后。当try语句没有抛出异常时,需要执行一些代码,可以使用这个子句。例如:
for arg in sys.argv[1:]: try: f = open(arg, 'r') except IOError: print 'cannot open', arg else: print arg, 'has', len(f.readlines()), 'lines' f.close()
使用 else 子句比在 try 子句中附加代码要好,因为这样可以避免 try ... except 意外的截获本来不属于它们保护的那些代码抛出的异常。
发生异常时,可能会有一个附属值,作为异常的参数存在。这个参数是否存在、是什么类型,依赖于异常的类型。
在异常名(列表)之后,也可以为 except 子句指定一个变量。这个变量绑定于一个异常实例,它存储在 instance.args
的参数中。为了方便起见,异常实例定义了
__getitem__ 和 __str__ ,这样就可以直接访问过打印参数而不必引用 .args
。
>>> try: ... raise Exception('spam', 'eggs') ... except Exception, inst: ... print type(inst) # the exception instance ... print inst.args # arguments stored in .args ... print inst # __str__ allows args to printed directly ... x, y = inst # __getitem__ allows args to be unpacked directly ... print 'x =', x ... print 'y =', y ... <type 'instance'> ('spam', 'eggs') ('spam', 'eggs') x = spam y = eggs
对于未处理的异常,如果它有一个参数,那做就会作为错误信息的最后一部分(“明细”)打印出来。
异常处理句柄不止可以处理直接发生在try子句中的异常,即使是其中(甚至是间接)调用的函数,发生了异常,也一样可以处理。例如:
>>> def this_fails(): ... x = 1/0 ... >>> try: ... this_fails() ... except ZeroDivisionError, detail: ... print 'Handling run-time error:', detail ... Handling run-time error: integer division or modulo
在发生了特定的异常时,程序员可以用 raise 语句强制抛出异常。例如:
>>> raise NameError, 'HiThere' Traceback (most recent call last): File "<stdin>", line 1, in ? NameError: HiThere
第一个参数指定了所抛出异常的名称,第二个指定了异常的参数。
如果你决定抛出一个异常而不处理它,raise 语句可以让你很简单的重新抛出该异常。
>>> try: ... raise NameError, 'HiThere' ... except NameError: ... print 'An exception flew by!' ... raise ... An exception flew by! Traceback (most recent call last): File "<stdin>", line 2, in ? NameError: HiThere
在程序中可以通过创建新的异常类型来命名自己的异常。异常类通常应该直接或间接的从 Exception 类派生,例如:
>>> class MyError(Exception): ... def __init__(self, value): ... self.value = value ... def __str__(self): ... return repr(self.value) ... >>> try: ... raise MyError(2*2) ... except MyError, e: ... print 'My exception occurred, value:', e.value ... My exception occurred, value: 4 >>> raise MyError, 'oops!' Traceback (most recent call last): File "<stdin>", line 1, in ? __main__.MyError: 'oops!'
异常类中可以定义任何其它类中可以定义的东西,但是通常为了保持简单,只在其中加入几个属性信息,以供异常处理句柄提取。如果一个新创建的模块中需要抛出几种不同的错误时,一个通常的作法是为该模块定义一个异常基类,然后针对不同的错误类型派生出对应的异常子类。
class Error(Exception): """Base class for exceptions in this module.""" pass class InputError(Error): """Exception raised for errors in the input. Attributes: expression -- input expression in which the error occurred message -- explanation of the error """ def __init__(self, expression, message): self.expression = expression self.message = message class TransitionError(Error): """Raised when an operation attempts a state transition that's not allowed. Attributes: previous -- state at beginning of transition next -- attempted new state message -- explanation of why the specific transition is not allowed """ def __init__(self, previous, next, message): self.previous = previous self.next = next self.message = message
与标准异常相似,大多数异常的命名都以“Error”结尾。
很多标准模块中都定义了自己的异常,用以报告在他们所定义的函数中可能发生的错误。关于类的进一步信息请参见第 9章,“类”。
try 语句还有另一个可选的子句,目的在于定义在任何情况下都一定要执行的功能。例如:
>>> try: ... raise KeyboardInterrupt ... finally: ... print 'Goodbye, world!' ... Goodbye, world! Traceback (most recent call last): File "<stdin>", line 2, in ? KeyboardInterrupt
不管try子句中有没有发生异常, finally 子句都一定会被执行。如果发生异常,在finally子句执行完后它会被重新抛出。 try 子句经由 break 或 return 退出也一样会执行finally 子句。
在finally 子句中的代码用于释放外部资源(例如文件或网络连接),不管这些资源是否已经成功利用。
在 try 语句中可以使用若干个 except 子句或一个 finally 子句,但两者不能共存。
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