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 rdef bar(): r = foo() if r==(-1): print 'Error' else: pass
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'
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
如果把除数0改成2,则执行结果如下:
try... result: 5 finally... END
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'
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'
try: foo() except StandardError, e: print 'StandardError' except ValueError, e: print 'ValueError'
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...'
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()
$ 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
错误信息第1行:
Traceback (most recent call last):
第2行:
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
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 loggingdef 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'
$ 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
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): passdef foo(s): n = int(s) if n==0: raise FooError('invalid value: %s' % s) return 10 / n
$ python err.py Traceback (most recent call last): ... __main__.FooError: invalid value: 0
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 / ndef bar(s): try: return foo(s) * 2 except StandardError, e: print 'Error!' raise
def main(): bar('0')
main()
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!')
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。
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