第11天异常处理 —— 让程序不轻易崩溃我们写的程序难免会遇到错误用户输入了非数字内容、文件不存在、网络断开……如果不对这些错误进行处理程序就会崩溃直接报错退出。今天来学习异常处理Exception Handling让程序在遇到错误时能够“优雅地”应对而不是一崩了之。 今日目标理解什么是异常Exception掌握try-except语句的基本语法学会捕获特定类型的异常掌握else和finally的用法学会主动抛出异常raise了解常见的异常类型 一、什么是异常异常是程序运行时发生的错误。当 Python 遇到它无法处理的情况时就会抛出异常如果没有被捕获程序就会终止。1.1 常见异常示例python# 1. 除以零 print(10 / 0) # ZeroDivisionError # 2. 访问不存在的列表索引 nums [1, 2, 3] print(nums[5]) # IndexError # 3. 变量未定义 print(unknown) # NameError # 4. 类型不匹配 print(10 5) # TypeError # 5. 文件不存在 with open(不存在的文件.txt, r) as f: # FileNotFoundError pass运行结果第一个错误就会停止textZeroDivisionError: division by zero 一旦发生异常程序就会立即停止后面的代码不会执行。️ 二、try-except语句捕获异常2.1 基本语法pythontry: # 可能会出错的代码 可能存在异常的代码 except: # 出错后执行的代码 处理异常的代码2.2 简单例子pythontry: num int(input(请输入一个数字: )) result 10 / num print(f结果是: {result}) except: print(输入有误请确保输入的是非零数字)运行示例text请输入一个数字: 0 输入有误请确保输入的是非零数字 如果用户输入0或非数字程序不会崩溃而是输出友好的提示。 三、捕获特定类型的异常上面的写法虽然简单但会捕获所有异常。更好的做法是针对不同类型的异常做不同处理。3.1 捕获指定异常pythontry: num int(input(请输入一个数字: )) result 10 / num print(f结果是: {result}) except ValueError: print(❌ 错误请输入有效的数字) except ZeroDivisionError: print(❌ 错误不能除以零)运行示例text请输入一个数字: abc ❌ 错误请输入有效的数字text请输入一个数字: 0 ❌ 错误不能除以零3.2 捕获多个异常元组写法pythontry: num int(input(请输入一个数字: )) result 10 / num print(f结果是: {result}) except (ValueError, ZeroDivisionError): print(❌ 输入错误请输入非零的有效数字)3.3 获取异常对象获取具体错误信息pythontry: num int(input(请输入一个数字: )) result 10 / num print(f结果是: {result}) except ValueError as e: print(f❌ 类型错误: {e}) except ZeroDivisionError as e: print(f❌ 数学错误: {e})运行示例text请输入一个数字: abc ❌ 类型错误: invalid literal for int() with base 10: abc 四、else和finally4.1else没有异常时执行pythontry: num int(input(请输入一个数字: )) result 10 / num except ValueError: print(❌ 请输入有效的数字) except ZeroDivisionError: print(❌ 不能除以零) else: print(f✅ 计算结果: {result}) # 只有没有异常时才执行运行示例text请输入一个数字: 5 ✅ 计算结果: 2.04.2finally无论是否异常都执行finally中的代码一定会执行通常用来做清理工作如关闭文件、释放资源。pythontry: file open(data.txt, r) content file.read() print(content) except FileNotFoundError: print(❌ 文件不存在) finally: print(清理资源...) # file.close() # 注意如果文件没打开这里会报错需要用 with 代替 实际开发中文件操作直接用with语句更安全不需要手动finally。4.3 完整结构pythontry: # 可能出错的代码 except 异常类型1: # 处理异常1 except 异常类型2: # 处理异常2 else: # 没有异常时执行 finally: # 总是执行 五、主动抛出异常raise有时候我们希望主动触发一个异常比如参数不符合要求时。5.1 基本用法pythondef set_age(age): if age 0 or age 150: raise ValueError(年龄必须在 0-150 之间) print(f年龄设置为: {age}) try: set_age(200) except ValueError as e: print(f❌ 参数错误: {e})运行结果text❌ 参数错误: 年龄必须在 0-150 之间5.2 重新抛出异常有时候捕获异常后只想记录日志然后继续把异常往上抛。pythondef divide(a, b): try: return a / b except ZeroDivisionError: print(记录日志除数不能为0) raise # 重新抛出同一个异常 try: divide(10, 0) except ZeroDivisionError: print(主程序捕获到异常)运行结果text记录日志除数不能为0 主程序捕获到异常 六、常见异常类型一览异常类型触发条件ZeroDivisionError除以零ValueError传入的值类型正确但内容无效如int(abc)TypeError操作或函数应用于错误类型如10 5IndexError序列索引超出范围KeyError字典中访问不存在的键FileNotFoundError文件不存在NameError使用未定义的变量AttributeError访问对象不存在的属性或方法SyntaxError语法错误编译时触发不是运行时异常 异常类型有继承关系Exception是所有异常的基类。捕获Exception可以捕获所有异常。 七、综合示例安全的计算器python# 第11天综合示例带异常处理的四则运算 def safe_divide(a, b): 安全的除法处理除零异常 try: return a / b except ZeroDivisionError: return 错误除数不能为0 def safe_int_input(prompt): 安全地获取整数输入 while True: try: value int(input(prompt)) return value except ValueError: print(❌ 请输入有效的整数请重试) def safe_float_input(prompt): 安全地获取浮点数输入 while True: try: value float(input(prompt)) return value except ValueError: print(❌ 请输入有效的数字请重试) def calculator(): 主计算器程序 print( * 40) print( 安全计算器带异常处理) print( * 40) while True: try: num1 safe_float_input(请输入第一个数字: ) op input(请输入运算符 - * /: ) num2 safe_float_input(请输入第二个数字: ) if op : result num1 num2 elif op -: result num1 - num2 elif op *: result num1 * num2 elif op /: result safe_divide(num1, num2) else: print(❌ 不支持的运算符) continue if isinstance(result, str): print(f❌ {result}) else: print(f✅ {num1} {op} {num2} {result}) except Exception as e: print(f❌ 发生意外错误: {e}) # 询问是否继续 again input(\n继续计算(y/n): ).lower() if again ! y: print( 再见) break if __name__ __main__: calculator()运行示例text 安全计算器带异常处理 请输入第一个数字: abc ❌ 请输入有效的数字请重试 请输入第一个数字: 10 请输入运算符 - * /: / 请输入第二个数字: 0 ❌ 错误除数不能为0 继续计算(y/n): y 请输入第一个数字: 10 请输入运算符 - * /: 请输入第二个数字: 5 ✅ 10.0 5.0 15.0 继续计算(y/n): n 再见 八、新手常见错误及解决错误现象错误代码示例解决方法except没有捕获到异常except:但异常类型不匹配用更宽泛的Exception或添加具体类型捕获了但没做任何处理except: pass至少打印日志或提示用户忘记except的冒号except ValueError没有冒号加冒号except ValueError:finally里操作可能出错的资源finally: file.close()但文件没打开用with代替手动管理raise后没有重新处理raise后程序还是会崩溃确保调用方有对应的try-except捕获了所有异常但掩盖了真实问题except: pass打印或记录异常信息便于调试错误演示捕获了异常但无法调试pythontry: num int(input(输入数字: )) print(10 / num) except: print(出错了) # 不知道具体是什么错改进pythontry: num int(input(输入数字: )) print(10 / num) except Exception as e: print(f出错了: {type(e).__name__} - {e}) # 打印异常类型和详细信息 今日总结今天你学会了什么是异常程序运行时的错误try-except捕获异常的基本语法捕获特定类型的异常ValueError,ZeroDivisionError等else没有异常时执行和finally始终执行主动抛出异常raise常见异常类型编写了带异常处理的安全计算器