摘要:

程式錯(cuò)誤是不可恢復(fù)的；當(dāng)程式遇到錯(cuò)誤時(shí)，它會(huì)立即退出或崩潰。

優(yōu)秀的程式設(shè)計(jì)師會(huì)確保他們的程式碼或軟體能夠優(yōu)雅地處理軟體使用過(guò)程中可能出現(xiàn)的錯(cuò)誤/異常，而不會(huì)崩潰或產(chǎn)生不良結(jié)果。想像一下，為金融機(jī)構(gòu)編寫僅接受數(shù)字輸入的軟體，如果用戶輸入了字母而不是數(shù)字進(jìn)行算術(shù)運(yùn)算，這通常會(huì)引發(fā)錯(cuò)誤，並且軟體會(huì)因?yàn)橐粋€(gè)用戶而崩潰，如果沒有任何適當(dāng)?shù)臋C(jī)制來(lái)處理錯(cuò)誤的話。這絕對(duì)不是一件好事——它對(duì)業(yè)務(wù)不利，可能導(dǎo)致客戶感到沮喪，而且有人可能會(huì)因?yàn)椴环Q職而失去工作。

在本文中，我們將學(xué)習(xí)如何以最佳方式處理程式碼中由於使用者互動(dòng)而可能出現(xiàn)的錯(cuò)誤。敬請(qǐng)關(guān)注。

先決條件

本文適合：

• 尋求學(xué)習(xí)如何在程式碼中處理異常的 Python 軟體開發(fā)人員。
• 已經(jīng)熟悉 Python 並希望學(xué)習(xí) Python 中錯(cuò)誤處理概念的人員。
• 尋求提高 Python 錯(cuò)誤處理知識(shí)的現(xiàn)有專業(yè)人士。

目標(biāo)

通讀本文後，讀者應(yīng)該能夠：

• 清楚地理解 Python 中錯(cuò)誤處理的概念及其重要性。
• 了解自訂異常類別以及如何實(shí)作它們。
• 理解 Python 中錯(cuò)誤和異常之間的關(guān)鍵區(qū)別。

解釋錯(cuò)誤和異常

錯(cuò)誤和異常通?？梢曰Q使用，但它們?cè)诩夹g(shù)上意義不同。在Python 中，錯(cuò)誤和異常都是BaseException都是

BaseException

錯(cuò)誤

SyntaxError

錯(cuò)誤是不可恢復(fù)的；當(dāng)我們的程式遇到錯(cuò)誤時(shí)，它會(huì)立即退出或崩潰。即使您可能預(yù)料到錯(cuò)誤，也沒有辦法以程式方式處理錯(cuò)誤。下面列出了一些錯(cuò)誤：

name = “Austin”;
print(name)

：

SyntaxError這是程式設(shè)計(jì)師面臨的最常見錯(cuò)誤類型之一，它發(fā)生在程式碼不遵循正確的 Python 語(yǔ)法時(shí)，並且可以在解析期間檢測(cè)到。對(duì)於學(xué)習(xí)者或從其他程式語(yǔ)言轉(zhuǎn)向 Python 的人來(lái)說(shuō)，這是一個(gè)很容易出現(xiàn)的問題。

IndentationError這會(huì)導(dǎo)致

，因?yàn)樵?Python 中，語(yǔ)句不會(huì)以分號(hào)結(jié)尾。

： 當(dāng) Python 程式碼縮排不正確時(shí)，就會(huì)發(fā)生此錯(cuò)誤，並在解析程式碼時(shí)偵測(cè)到。 Python 中的縮排非常重要。它是 Python 中唯一可以定義程式碼區(qū)塊的方式，這與大多數(shù)使用花括號(hào)的語(yǔ)言不同。

name = “Austin”;
print(name)

這段程式碼會(huì)因?yàn)榭s排不當(dāng)而導(dǎo)致錯(cuò)誤。它應(yīng)該是：

active = True
if (active):
print(“The user is active”)

異常

Python 中的異常在運(yùn)作時(shí)發(fā)生。與錯(cuò)誤不同，可以以程式設(shè)計(jì)方式正確地處理或捕獲它們，以便我們的程式可以繼續(xù)運(yùn)行而不會(huì)崩潰。換句話說(shuō)，它們是可恢復(fù)的。以下是 Python 中一些常見的異常：

內(nèi)建異常

這些類型的異常是 Python 程式語(yǔ)言的一部分。以下列出其中一些：

ValueError：

當(dāng)向函數(shù)傳遞無(wú)效參數(shù)時(shí)發(fā)生此錯(cuò)誤，即使類型可能正確。

if (active):
    print(“The user is active”)

從上面的程式碼片段中，如果我們向函數(shù)傳遞數(shù)字字串，它將成功轉(zhuǎn)換為數(shù)字，否則，它將產(chǎn)生 ValueError。

def str_num(num_string):
    return(int(string))

TypeError：

當(dāng)向函數(shù)傳遞不合適的型別參數(shù)時(shí)，就會(huì)引發(fā)此錯(cuò)誤。

print(str_num(“123”)) #works perfectly
print(str_num(“abc”)) #raises a ValueError

這會(huì)引發(fā) TypeError。

IndexError：

當(dāng)您嘗試使用錯(cuò)誤索引存取清單中的值時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)此錯(cuò)誤。

def addition(num1, num2):
    return num1 + num2
# calling the function
addition(5, A)

這會(huì)導(dǎo)致 IndexError，因?yàn)?my_list[2] 無(wú)法存取。

KeyError：

當(dāng)嘗試使用錯(cuò)誤或不存在的鍵存取字典中的值時(shí)，就會(huì)引發(fā)此錯(cuò)誤。

my_list = [“dog”, “cat”]
my_list[2]

這會(huì)引發(fā) KeyError。 您可以在此處找到其他內(nèi)建異常。

自訂異常

自訂異常由程式設(shè)計(jì)師定義。在這裡，Python 使程式設(shè)計(jì)師能夠手動(dòng)定義程式應(yīng)該在執(zhí)行期間檢查的條件，並在找到時(shí)引發(fā)異常。您可以透過(guò)建立一個(gè)從 Exception 類別繼承的類別來(lái)實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)。

處理異常

處理異?？纱_保我們的軟體應(yīng)用程式在遇到應(yīng)用程式生命週期中出現(xiàn)的某些錯(cuò)誤時(shí)具有可預(yù)測(cè)的效能。在本節(jié)中，您將學(xué)習(xí)如何在程式設(shè)計(jì)中實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)。

使用 try-except 語(yǔ)句

try-except 語(yǔ)句提供了一種安全的方法來(lái)處理可能引發(fā)錯(cuò)誤或異常的程式碼。 try 語(yǔ)句包裝有問題的程式碼或try 子句；這是很可能導(dǎo)致整個(gè)程式出錯(cuò)的程式碼部分；當(dāng)從使用者接收輸入、從檔案讀取時(shí)，這很可能會(huì)發(fā)生，僅舉幾例。

except 語(yǔ)句標(biāo)示 except 子句的開始；這是包裝在 except 區(qū)塊中的其餘程式碼。 except 子句處理 try 區(qū)塊中引發(fā)的異常。

讓我?guī)私鈭?zhí)行工作流程。您的Python 程式通常會(huì)執(zhí)行，直到它到達(dá)包含「有問題的」程式碼的try 區(qū)塊，如果當(dāng)時(shí)在try 區(qū)塊中執(zhí)行程式碼時(shí)沒有可能的錯(cuò)誤，它會(huì)跳過(guò)except 區(qū)塊並繼續(xù)執(zhí)行程式碼庫(kù)的其餘部分。但是，如果在 try 區(qū)塊中執(zhí)行程式碼時(shí)遇到錯(cuò)誤，則會(huì)在建立異常物件後，控制會(huì)立即跳到 except 區(qū)塊，在該區(qū)塊中，它應(yīng)該由匹配的異常類別處理。

name = “Austin”;
print(name)

從上面的程式碼片段中，如果將非數(shù)值傳遞給程序，則會(huì)建立異常物件並引發(fā) ValueError?？刂屏⒓刺?except 區(qū)塊，在該區(qū)塊中它會(huì)掃描適當(dāng)?shù)漠惓ｎ悇e。在這裡，ValueError 類別就足夠了。錯(cuò)誤已正確處理。但是，如果找不到正確的類，則控制會(huì)移動(dòng)到外部 try 區(qū)塊（如果有的話），如果仍然沒有正確處理異常，則程式會(huì)崩潰。

使用一個(gè) except 語(yǔ)句處理多個(gè)異常類別

可以檢查多個(gè)異常類別並處理特定異常。如果您不確定幾個(gè)異常中的哪一個(gè)會(huì)導(dǎo)致程式碼執(zhí)行結(jié)果，則首選這種方法。請(qǐng)參閱下面的程式碼片段。

active = True
if (active):
print(“The user is active”)

通配符異常類別

Exception 類別是 BaseException 的直接子類別。 Exception 類別是所有非致命異常的基底類別。

大多數(shù)情況下，Exception 類別足以處理程式碼執(zhí)行期間引發(fā)的多數(shù)異常。

if (active):
    print(“The user is active”)

即使 Exception 類別能夠處理非致命異常，最好還是謹(jǐn)慎使用它。使用正確的 Exception 類，因?yàn)樗欣墩{(diào)試和提高程式碼的可讀性。

使用 finally 語(yǔ)句

包裝在 finally 區(qū)塊中的程式碼部分無(wú)論是否發(fā)生異常都會(huì)執(zhí)行。這使得它適合處理清理任務(wù)；關(guān)閉檔案和釋放記憶體資源。

def str_num(num_string):
    return(int(string))

建立自訂異常類別

建立自訂異常使程式設(shè)計(jì)師能夠?yàn)檐涹w程式提出特定的異常。這可能包含可能對(duì)特定軟體程式的功能有害的特殊條件或極端情況。定義的自訂異常類別必須從 Exception 類別繼承。

print(str_num(“123”)) #works perfectly
print(str_num(“abc”)) #raises a ValueError

上面的程式碼片段顯示如何建立和使用自訂異常。根據(jù)用例，它可以以更複雜的方式使用。

為什麼錯(cuò)誤/異常處理很重要

「不要相信使用者」是軟體開發(fā)人員常見的說(shuō)法，這重申了您無(wú)法完全確定使用者將如何與您的軟體應(yīng)用程式互動(dòng)；他們輸入的輸入類型以及您作為程式設(shè)計(jì)師在編寫應(yīng)用程式時(shí)可能沒有想到的其他一些極端情況。以下解釋了正確處理錯(cuò)誤/異常的一些重要原因：

1. 防止崩潰 如果沒有異常處理，未處理的錯(cuò)誤可能會(huì)導(dǎo)致程式突然崩潰。這可能導(dǎo)致資料遺失或使用者體驗(yàn)不佳。 範(fàn)例： 沒有異常處理：

print(10 / 0) # ZeroDivisionError: division by zero

使用異常處理：

try: print(10 / 0) except ZeroDivisionError: print("不能除以零！")

1. 改善使用者體驗(yàn) 正確處理的異常會(huì)提供有意義的錯(cuò)誤訊息，而不是神秘的系統(tǒng)錯(cuò)誤，從而使應(yīng)用程式更易於使用。 範(fàn)例：

try: age = int(input("輸入您的年齡：")) except ValueError: print("無(wú)效輸入！請(qǐng)輸入數(shù)字。")

1. 保持應(yīng)用程式穩(wěn)定性 它允許應(yīng)用程式即使在遇到錯(cuò)誤後也能繼續(xù)運(yùn)行，從而確保穩(wěn)定性。 範(fàn)例：

def divide(a, b): try: return a / b except ZeroDivisionError: return "不允許除以零！"

print(divide(10, 2)) # 輸出：5.0 print(divide(10, 0)) # 輸出：不允許除以零！

1. 處理極端情況 異常處理可讓您考慮不可預(yù)測(cè)的情況，例如網(wǎng)路故障、檔案遺失或無(wú)效使用者輸入。 範(fàn)例：

try: with open("data.txt", "r") as file: content = file.read() except FileNotFoundError: print("找不到該檔案。")

1. 鼓勵(lì)寫簡(jiǎn)潔的程式碼
   透過(guò)將正常邏輯與錯(cuò)誤處理邏輯分開，異常處理使您的程式碼更易於閱讀、調(diào)試和維護(hù)。

2. 促進(jìn)除錯(cuò)
   借助詳細(xì)的錯(cuò)誤訊息和異常日誌，開發(fā)人員可以快速識(shí)別和修復(fù)程式碼中的問題。
   例：
   

import logging

try: result = 10 / 0 except Exception as e: logging.error("發(fā)生錯(cuò)誤", exc_info=True)

1. 對(duì)於關(guān)鍵系統(tǒng)至關(guān)重要 在可靠性至關(guān)重要的系統(tǒng)（例如銀行、醫(yī)療保健）中，異常處理對(duì)於確保安全地管理錯(cuò)誤而不會(huì)導(dǎo)致資料損壞或遺失是必要的。

結(jié)論

在程式設(shè)計(jì)術(shù)語(yǔ)中，錯(cuò)誤和異常大多時(shí)候可以互換使用。 Python 中錯(cuò)誤和異常之間的關(guān)鍵區(qū)別在於它們?nèi)绾斡绊懳覀兊能涹w程式。語(yǔ)法錯(cuò)誤和縮排錯(cuò)誤等錯(cuò)誤會(huì)在解釋器解析程式時(shí)使程式崩潰。另一方面，如果未正確處理異常，異常會(huì)在執(zhí)行時(shí)使程式崩潰。自訂異常透過(guò)使程式設(shè)計(jì)師能夠定義特定於特定軟體應(yīng)用程式的異常類別來(lái)擴(kuò)展錯(cuò)誤處理功能。

錯(cuò)誤處理對(duì)於除錯(cuò)也非常重要。它可以使我們看到應(yīng)用程式中發(fā)生錯(cuò)誤的原因，從而為軟體維護(hù)人員提供足夠的資訊來(lái)解決問題。請(qǐng)務(wù)必確保在程式碼中適當(dāng)?shù)匾氘惓Ｌ幚?，以確保軟體應(yīng)用程式的健全性。

感謝您的閱讀。

以上是Python 中的錯(cuò)誤處理：最佳實(shí)踐。探索如何有效處理異常的詳細(xì)內(nèi)容。更多資訊請(qǐng)關(guān)注PHP中文網(wǎng)其他相關(guān)文章！