Python 语法精炼19

异常

异常（Exception）是程序运行时出现的错误事件，它会中断正常执行流程，并转入异常处理机制。

例如：

print(10 / 0)  # ZeroDivisionError

输出：

ZeroDivisionError: division by zero

程序遇到错误时，Python 会自动创建一个异常对象并抛出（raise），如果没有被捕获（handled），程序就会终止。

基本结构

Python 的异常处理使用 try、except、else、finally 四个关键字。

try:
    # 可能出错的代码
except SomeError:
    # 捕获异常
else:
    # 没出错时执行
finally:
    # 无论是否出错都会执行

📘 示例：

try:
    x = int(input("请输入数字："))
    result = 10 / x
except ValueError:
    print("输入不是数字！")
except ZeroDivisionError:
    print("不能除以零！")
else:
    print("结果是：", result)
finally:
    print("程序结束。")

✅ 输出举例：

请输入数字：0
不能除以零！
程序结束。

传播机制

当异常发生时：

1. Python 从当前 try 块开始查找匹配的 except；
2. 如果当前函数没有处理，异常会沿调用栈向上传递；
3. 若直到顶层都未处理 → 程序终止并打印 Traceback。

📘 示例：

def f1():
    raise ValueError("出错啦！")

def f2():
    f1()

try:
    f2()
except ValueError as e:
    print("捕获异常：", e)

输出：

捕获异常： 出错啦！

捕获异常

捕获特定异常

try:
    ...
except ZeroDivisionError:
    ...

捕获多个异常

try:
    ...
except (ValueError, TypeError):
    ...

捕获所有异常

try:
    ...
except Exception as e:
    print("出错：", e)

注意：Exception 是所有内建异常的父类（除了系统级，如 KeyboardInterrupt）。

不捕获，只查看异常信息

import traceback

try:
    1 / 0
except Exception as e:
    traceback.print_exc()

抛出异常

有时你需要主动触发异常，而不是等错误发生：

def divide(a, b):
    if b == 0:
        raise ValueError("除数不能为 0")
    return a / b

raise 会立即中断函数执行，并抛出指定异常对象。

自定义异常类

所有自定义异常类都应继承自 Exception 或其子类。

class MyError(Exception):
    """自定义异常"""
    def __init__(self, message):
        super().__init__(message)

try:
    raise MyError("自定义异常发生！")
except MyError as e:
    print("捕获到：", e)

输出：

捕获到： 自定义异常发生！

异常链

异常链是指在处理一个异常时又引发另一个异常，Python 会自动或显式地保留原始异常的上下文，形成“异常链”。

隐式异常链

当 except 块中又抛出新的异常时，Python 自动建立链条（__context__）。

try:
    1 / 0
except ZeroDivisionError:
    raise ValueError("计算错误")

输出：

Traceback (most recent call last):
  ...
ZeroDivisionError: division by zero

During handling of the above exception, another exception occurred:
  ...
ValueError: 计算错误

这就是隐式异常链：第二个异常的 __context__ 指向第一个异常。

显式异常链

可以用 raise ... from ... 显式指定异常链：

try:
    1 / 0
except ZeroDivisionError as e:
    raise ValueError("新异常") from e

输出：

ValueError: 新异常

The above exception was the direct cause of the following exception:
ZeroDivisionError: division by zero

from e 明确告诉解释器：ValueError 是由 ZeroDivisionError 直接导致的。

断开异常链

有时不想显示前一个异常，可以用 from None：

try:
    1 / 0
except ZeroDivisionError:
    raise ValueError("忽略原异常") from None

输出：

ValueError: 忽略原异常

这在封装库时非常常见，用于隐藏底层细节。

异常对象

每个异常对象都有一些有用的属性：

属性	含义
args	异常的参数元组
__cause__	显式异常链的原因
__context__	隐式异常链的原始异常
__traceback__	traceback 对象（堆栈信息）

📘 示例：

try:
    try:
        1 / 0
    except ZeroDivisionError as e1:
        raise ValueError("新异常") from e1
except Exception as e2:
    print("cause:", e2.__cause__)
    print("context:", e2.__context__)

finally 与 else

finally

finally 子句无论是否出错都会执行，常用于清理资源：

try:
    f = open("data.txt")
    data = f.read()
except FileNotFoundError:
    print("文件不存在")
finally:
    f.close()
    print("文件已关闭")

else

else 仅在 try 块未发生异常 时执行：

try:
    print("计算中...")
    x = 1 / 1
except ZeroDivisionError:
    print("出错")
else:
    print("一切正常")
finally:
    print("结束")

输出：

计算中...
一切正常
结束

常见问题

陷阱	说明
捕获太宽泛	except Exception: 会吞掉不必要的错误
忘记 re-raise	处理后不重新抛出会隐藏问题
滥用 from None	会导致调试困难
不使用 finally	导致资源未释放

总结表

概念	说明	关键点
try-except	捕获异常	可有多个 except
else	无异常时执行	放在 except 后
finally	始终执行	清理资源
raise	主动抛异常	可指定异常对象
from	指定异常链	raise NewError from OldError
隐式链	except 中又抛异常	自动建立 __context__
显式链	from e	建立 __cause__
断链	from None	隐藏原异常