我们的代码即使在语法上是正确的,但在尝试执行时,仍可能会引发错误。 在执行时检测到的错误被称为异常。警告并不像异常一样会中断程序,但它应该被输出以提醒用户。本节内容有捕捉不同的错误类型、捕捉所有异常、指定特定异常、得到异常的具体信息等。

异常处理try的基本使用

写代码的时候,出现错误不可避免,即使代码语法没有问题,也可能遇到其它问题。 看下面这段代码:

import math

while True:
    text = input('> ')
    if text[0] == 'q':
        break
    x = float(text)
    y = math.log10(x)
    print("log10({0}) = {1}".format(x, y))

这段代码接收命令行的输入,当输入为数字时,计算它的对数并输出,直到输入值为 q 为止。

乍看没什么问题,然而当我们输入 0 或者负数时就会报错:

出现异常进行报错

因为不能接受非正值。

一旦报错,程序就会停止执行。如果不希望程序停止执行,并且想要捕捉异常,那么我们可以按照 try/except 语句。

一旦 try 块中的内容出现了异常,那么 try 块后面的内容会被忽略,Python 会寻找 except 里面有没有对应的内容,如果找到,就执行对应的块,没有则抛出这个异常。

程序可以继续执行:

import math

while True:
    try:
        text = input('> ')
        if text[0] == 'q':
            break
        x = float(text)
        y = math.log10(x)
        print("log10({0}) = {1}".format(x, y))
    except ValueError:
        print("the value must be greater than 0")

在上面的例子中,try 抛出的是 ValueErrorexcept 中有对应的内容,所以这个异常被 except 捕捉到。

运行出现了异常会运行 except 句子

捕捉不同的错误类型

假设我们将这里的 y 更改为 1 / math.log10(x),此时输入 1

import math

while True:
    try:
        text = input('> ')
        if text[0] == 'q':
            break
        x = float(text)
        y = 1 / math.log10(x)
        print("log10({0}) = {1}".format(x, y))
    except ValueError:
        print("the value must be greater than 0")

新的报错ZeroDivisionError

因为我们的 except 里面并没有 ZeroDivisionError,所以会抛出这个异常,我们可以通过两种方式解决这个问题。

方案一:捕捉所有异常

except 的值改成 Exception 类,来捕获所有的异常。

import math

while True:
    try:
        text = input('> ')
        if text[0] == 'q':
            break
        x = float(text)
        y = 1 / math.log10(x)
        print("1 / log10({0}) = {1}".format(x, y))
    except Exception:
        print("invalid value")

这样不管是什么异常都没有任何歧视相同处理了。

方案二:指定特定异常

这里,我们把 ZeroDivisionError 加入 except

import math

while True:
    try:
        text = input('> ')
        if text[0] == 'q':
            break
        x = float(text)
        y = 1 / math.log10(x)
        print("1 / log10({0}) = {1}".format(x, y))
    except (ValueError, ZeroDivisionError):
        print("invalid value")

# > 1
# invalid value

或者另加处理:

import math

while True:
    try:
        text = input('> ')
        if text[0] == 'q':
            break
        x = float(text)
        y = 1 / math.log10(x)
        print("1 / log10({0}) = {1}".format(x, y))
    except ValueError:
        print("the value must be greater than 0")
    except ZeroDivisionError:
        print("the value must not be 1")

或者是把前面的方法综合起来:

import math

while True:
    try:
        text = input('> ')
        if text[0] == 'q':
            break
        x = float(text)
        y = 1 / math.log10(x)
        print("1 / log10({0}) = {1}".format(x, y))
    except ValueError:
        print("the value must be greater than 0")
    except ZeroDivisionError:
        print("the value must not be 1")
    except Exception:
        print("unexpected error")

得到异常的具体信息

在上面的例子中,当我们输入不能转换为浮点数的字符串时,它输出的是 the value must be greater than 0,这并没有反映出实际情况。

为了得到异常的具体信息,我们将这个 ValueError 具体化:

在上面的例子中,当我们输入不能转换为浮点数的字符串时,它输出的是 the value must be greater than 0,这并没有反映出实际情况。

为了得到异常的具体信息,我们将这个 ValueError 具体化:

import math

while True:
    try:
        text = input('> ')
        if text[0] == 'q':
            break
        x = float(text)
        y = 1 / math.log10(x)
        print("1 / log10({0}) = {1}".format(x, y))
    except ValueError as exc:
        if exc.message == "math domain error":
            print("the value must be greater than 0")
        else:
            print("could not convert '%s' to float" % text)
    except ZeroDivisionError:
        print("the value must not be 1")
    except Exception as exc:
        print("unexpected error:", exc.message)

同时,我们也将捕获的其他异常的信息显示出来。

这里,exc.message 显示的内容是异常对应的说明,例如:

ValueError: could not convert string to float: a

对应的 message

could not convert string to float: a

当我们使用 except Exception 时,会捕获所有的 Exception 和它派生出来的子类,但不是所有的异常都是从 Exception 类派生出来的,可能会出现一些不能捕获的情况,因此,更加一般的做法是使用这样的形式:

try:
    pass
except:
    pass

这样不指定异常的类型会捕获所有的异常,但是这样的形式并不推荐。

else

try/except 块有一个可选的关键词 else

如果使用这个子句,那么必须放在所有的 except 子句之后。else 子句将在 try 子句没有发生任何异常的时候执行。

try:
    print(1)
except:
    pass
else:
    print('else was called.')

出现异常,else 不会执行。

try:
    print(1/0)
except ZeroDivisionError:
    print('divide by 0.')
else:
    print('else was called.')

finally

try/except 块还有一个可选的关键词 finally

不管 try 块有没有异常, finally 块的内容总是会被执行,而且会在抛出异常前执行,因此可以用来作为安全保证,比如确保打开的文件被关闭。

try:
    print(1)
finally:
    print('finally was called.')

在抛出异常前执行:

try:
    print(1 / 0)
finally:
    print('finally was called.')

如果异常被捕获了,在最后执行:

try:
    print(1 / 0)
except ZeroDivisionError:
    print('divide by 0.')
finally:
    print('finally was called.')

异常的处理流程

警告

出现了一些需要让用户知道的问题,但又不想停止程序,这时候我们可以使用警告:

import pandas as pd
A = pd.DataFrame([[1,2,3],[2,3,4],[3,4,5]], columns = ['a','b','c'])
B = A[['a', 'b']]
B['a'] = B['a'] + 1

首先导入警告模块:

import warnings

在需要的地方,我们使用 warnings 中的 warn 函数:

warn(msg, WarningType = UserWarning)
def month_warning(m):
    if not 1<= m <= 12:
        msg = "month (%d) is not between 1 and 12" % m
        warnings.warn(msg, RuntimeWarning)

month_warning(13)

有时候我们想要忽略特定类型的警告,可以使用 warningsfilterwarnings 函数:

filterwarnings(action, category)

action 设置为 'ignore' 便可以忽略特定类型的警告:

warnings.filterwarnings(action = 'ignore', category = RuntimeWarning)

month_warning(13)

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最后修改:2022 年 06 月 12 日
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