python错误处理详解


Posted in Python onSeptember 28, 2014

在程序运行的过程中,如果发生了错误,可以事先约定返回一个错误代码,这样,就可以知道是否有错,以及出错的原因。在操作系统提供的调用中,返回错误码非常常见。比如打开文件的函数open(),成功时返回文件描述符(就是一个整数),出错时返回-1。

用错误码来表示是否出错十分不便,因为函数本身应该返回的正常结果和错误码混在一起,造成调用者必须用大量的代码来判断是否出错:

def foo():

    r = some_function()

    if r==(-1):

        return (-1)

    # do something

    return r
def bar():

    r = foo()

    if r==(-1):

        print 'Error'

    else:

        pass

一旦出错,还要一级一级上报,直到某个函数可以处理该错误(比如,给用户输出一个错误信息)。

所以高级语言通常都内置了一套try...except...finally...的错误处理机制,Python也不例外。

try

让我们用一个例子来看看try的机制:

try:

    print 'try...'

    r = 10 / 0

    print 'result:', r

except ZeroDivisionError, e:

    print 'except:', e

finally:

    print 'finally...'

print 'END'

当我们认为某些代码可能会出错时,就可以用try来运行这段代码,如果执行出错,则后续代码不会继续执行,而是直接跳转至错误处理代码,即except语句块,执行完except后,如果有finally语句块,则执行finally语句块,至此,执行完毕。

上面的代码在计算10 / 0时会产生一个除法运算错误:

try...

except: integer division or modulo by zero

finally...

END

从输出可以看到,当错误发生时,后续语句print 'result:', r不会被执行,except由于捕获到ZeroDivisionError,因此被执行。最后,finally语句被执行。然后,程序继续按照流程往下走。

如果把除数0改成2,则执行结果如下:

try...

result: 5

finally...

END

由于没有错误发生,所以except语句块不会被执行,但是finally如果有,则一定会被执行(可以没有finally语句)。

你还可以猜测,错误应该有很多种类,如果发生了不同类型的错误,应该由不同的except语句块处理。没错,可以有多个except来捕获不同类型的错误:

try:

    print 'try...'

    r = 10 / int('a')

    print 'result:', r

except ValueError, e:

    print 'ValueError:', e

except ZeroDivisionError, e:

    print 'ZeroDivisionError:', e

finally:

    print 'finally...'

print 'END'

int()函数可能会抛出ValueError,所以我们用一个except捕获ValueError,用另一个except捕获ZeroDivisionError。

此外,如果没有错误发生,可以在except语句块后面加一个else,当没有错误发生时,会自动执行else语句:

try:

    print 'try...'

    r = 10 / int('a')

    print 'result:', r

except ValueError, e:

    print 'ValueError:', e

except ZeroDivisionError, e:

    print 'ZeroDivisionError:', e

else:

    print 'no error!'

finally:

    print 'finally...'

print 'END'

Python的错误其实也是class,所有的错误类型都继承自BaseException,所以在使用except时需要注意的是,它不但捕获该类型的错误,还把其子类也“一网打尽”。比如:
try:

    foo()

except StandardError, e:

    print 'StandardError'

except ValueError, e:

    print 'ValueError'

第二个except永远也捕获不到ValueError,因为ValueError是StandardError的子类,如果有,也被第一个except给捕获了。

Python所有的错误都是从BaseException类派生的,常见的错误类型和继承关系看这里:
https://docs.python.org/2/library/exceptions.html#exception-hierarchy

使用try...except捕获错误还有一个巨大的好处,就是可以跨越多层调用,比如函数main()调用foo(),foo()调用bar(),结果bar()出错了,这时,只要main()捕获到了,就可以处理:

def foo(s):

    return 10 / int(s)
def bar(s):

    return foo(s) * 2
def main():

    try:

        bar('0')

    except StandardError, e:

        print 'Error!'

    finally:

        print 'finally...'

也就是说,不需要在每个可能出错的地方去捕获错误,只要在合适的层次去捕获错误就可以了。这样一来,就大大减少了写try...except...finally的麻烦。

调用堆栈

如果错误没有被捕获,它就会一直往上抛,最后被Python解释器捕获,打印一个错误信息,然后程序退出。来看看err.py:

# err.py:

def foo(s):

    return 10 / int(s)
def bar(s):

    return foo(s) * 2
def main():

    bar('0')
main()

执行,结果如下:
$ python err.py

Traceback (most recent call last):

  File "err.py", line 11, in <module>

    main()

  File "err.py", line 9, in main

    bar('0')

  File "err.py", line 6, in bar

    return foo(s) * 2

  File "err.py", line 3, in foo

    return 10 / int(s)

ZeroDivisionError: integer division or modulo by zero

出错并不可怕,可怕的是不知道哪里出错了。解读错误信息是定位错误的关键。我们从上往下可以看到整个错误的调用函数链:

错误信息第1行:

Traceback (most recent call last):

告诉我们这是错误的跟踪信息。

第2行:

  File "err.py", line 11, in <module>

    main()

调用main()出错了,在代码文件err.py的第11行代码,但原因是第9行:
  File "err.py", line 9, in main

    bar('0')

调用bar('0')出错了,在代码文件err.py的第9行代码,但原因是第6行:
  File "err.py", line 6, in bar

    return foo(s) * 2

原因是return foo(s) * 2这个语句出错了,但这还不是最终原因,继续往下看:
  File "err.py", line 3, in foo

    return 10 / int(s)

原因是return 10 / int(s)这个语句出错了,这是错误产生的源头,因为下面打印了:
ZeroDivisionError: integer division or modulo by zero

根据错误类型ZeroDivisionError,我们判断,int(s)本身并没有出错,但是int(s)返回0,在计算10 / 0时出错,至此,找到错误源头。

记录错误

如果不捕获错误,自然可以让Python解释器来打印出错误堆栈,但程序也被结束了。既然我们能捕获错误,就可以把错误堆栈打印出来,然后分析错误原因,同时,让程序继续执行下去。

Python内置的logging模块可以非常容易地记录错误信息:

# err.py

import logging
def foo(s):

    return 10 / int(s)
def bar(s):

    return foo(s) * 2
def main():

    try:

        bar('0')

    except StandardError, e:

        logging.exception(e)
main()

print 'END'

同样是出错,但程序打印完错误信息后会继续执行,并正常退出:
$ python err.py

ERROR:root:integer division or modulo by zero

Traceback (most recent call last):

  File "err.py", line 12, in main

    bar('0')

  File "err.py", line 8, in bar

    return foo(s) * 2

  File "err.py", line 5, in foo

    return 10 / int(s)

ZeroDivisionError: integer division or modulo by zero

END

通过配置,logging还可以把错误记录到日志文件里,方便事后排查。

抛出错误

因为错误是class,捕获一个错误就是捕获到该class的一个实例。因此,错误并不是凭空产生的,而是有意创建并抛出的。Python的内置函数会抛出很多类型的错误,我们自己编写的函数也可以抛出错误。

如果要抛出错误,首先根据需要,可以定义一个错误的class,选择好继承关系,然后,用raise语句抛出一个错误的实例:

# err.py

class FooError(StandardError):

    pass
def foo(s):

    n = int(s)

    if n==0:

        raise FooError('invalid value: %s' % s)

    return 10 / n

执行,可以最后跟踪到我们自己定义的错误:
$ python err.py

Traceback (most recent call last):

  ...

__main__.FooError: invalid value: 0

只有在必要的时候才定义我们自己的错误类型。如果可以选择Python已有的内置的错误类型(比如ValueError,TypeError),尽量使用Python内置的错误类型。

最后,我们来看另一种错误处理的方式:

# err.py

def foo(s):

    n = int(s)

    return 10 / n
def bar(s):

    try:

        return foo(s) * 2

    except StandardError, e:

        print 'Error!'

        raise
def main():

    bar('0')
main()

在bar()函数中,我们明明已经捕获了错误,但是,打印一个Error!后,又把错误通过raise语句抛出去了,这不有病么?

其实这种错误处理方式不但没病,而且相当常见。捕获错误目的只是记录一下,便于后续追踪。但是,由于当前函数不知道应该怎么处理该错误,所以,最恰当的方式是继续往上抛,让顶层调用者去处理。

raise语句如果不带参数,就会把当前错误原样抛出。此外,在except中raise一个Error,还可以把一种类型的错误转化成另一种类型:

try:

    10 / 0

except ZeroDivisionError:

    raise ValueError('input error!')

只要是合理的转换逻辑就可以,但是,决不应该把一个IOError转换成毫不相干的ValueError。

小结

Python内置的try...except...finally用来处理错误十分方便。出错时,会分析错误信息并定位错误发生的代码位置才是最关键的。

程序也可以主动抛出错误,让调用者来处理相应的错误。但是,应该在文档中写清楚可能会抛出哪些错误,以及错误产生的原因。

Python 相关文章推荐
python插入数据到列表的方法
Apr 30 Python
python如何获取服务器硬件信息
May 11 Python
Python爬虫实现网页信息抓取功能示例【URL与正则模块】
May 18 Python
Python标准库sched模块使用指南
Jul 06 Python
使用实现pandas读取csv文件指定的前几行
Apr 20 Python
python 通过麦克风录音 生成wav文件的方法
Jan 09 Python
使用Python实现跳帧截取视频帧
May 31 Python
python上传时包含boundary时的解决方法
Apr 08 Python
通过代码实例了解Python sys模块
Sep 14 Python
Python 实现集合Set的示例
Dec 21 Python
Python爬虫基础之爬虫的分类知识总结
May 13 Python
python实现Nao机器人的单目测距
Sep 04 Python
python中实现定制类的特殊方法总结
Sep 28 #Python
python之wxPython菜单使用详解
Sep 28 #Python
python中lambda函数 list comprehension 和 zip函数使用指南
Sep 28 #Python
python之wxPython应用实例
Sep 28 #Python
Python实现从url中提取域名的几种方法
Sep 26 #Python
Python实现的一个简单LRU cache
Sep 26 #Python
python网络编程实例简析
Sep 26 #Python
You might like
一个php作的文本留言本的例子(一)
2006/10/09 PHP
PHP获取当前相对于域名目录的方法
2015/06/26 PHP
php实现简单的上传进度条
2015/11/17 PHP
PHP扩展Memcache分布式部署方案
2015/12/06 PHP
PHP常见字符串处理函数用法示例【转换,转义,截取,比较,查找,反转,切割】
2016/12/24 PHP
php表单处理操作
2017/11/16 PHP
实现JavaScript中继承的三种方式
2009/10/16 Javascript
基于jQuery实现响应式圆形图片轮播特效
2015/11/25 Javascript
Bootstrap实现响应式导航栏效果
2015/12/28 Javascript
JS未跨域操作iframe里的DOM
2016/06/01 Javascript
EasyUI的doCellTip实现鼠标放到单元格上提示单元格内容
2016/08/24 Javascript
javascript实现数据双向绑定的三种方式小结
2017/03/09 Javascript
jQuery EasyUI结合zTree树形结构制作web页面
2017/09/01 jQuery
微信、QQ、微博、Safari中使用js唤起App
2018/01/24 Javascript
Vue弹出菜单功能的实现代码
2018/09/12 Javascript
layer关闭弹出窗口触发表单提交问题的处理方法
2019/09/25 Javascript
深入讨论Python函数的参数的默认值所引发的问题的原因
2015/03/30 Python
Python+django实现文件上传
2016/01/17 Python
实践Python的爬虫框架Scrapy来抓取豆瓣电影TOP250
2016/01/20 Python
Python调用C++程序的方法详解
2017/01/24 Python
Python模块搜索路径代码详解
2018/01/29 Python
Python将图片转换为字符画的方法
2020/06/16 Python
浅谈Python 列表字典赋值的陷阱
2019/01/20 Python
Python基于pyecharts实现关联图绘制
2020/03/27 Python
 Alo Yoga官网:购买瑜伽服装
2018/06/17 全球购物
省三好学生申请材料
2014/01/22 职场文书
幼儿教师工作感言
2014/02/14 职场文书
材料会计岗位职责
2014/03/06 职场文书
优秀应届毕业生自荐书
2014/06/29 职场文书
优秀中职教师事迹材料
2014/08/26 职场文书
2014年度个人总结范文
2015/03/09 职场文书
护士自荐信范文(2016推荐篇)
2016/01/28 职场文书
你会写报告?产品体验报告到底该怎么写?
2019/08/14 职场文书
jQuery class属性操作addClass()与removeClass()、hasClass()、toggleClass()
2021/03/31 jQuery
MySQL创建管理子分区
2022/04/13 MySQL
Elasticsearch 数据类型及管理
2022/04/19 Python