В этом уроке рассказывается об обработке исключений в Python с помощью блока Try Except на примерах программирования:
Два типа ошибок могут привести к внезапной остановке программы Python, т.е. Ошибки синтаксиса и Исключения В этом учебнике мы рассмотрим второй тип ошибок (Исключения) в рамках нескольких важных тем.
Мы получим большую пользу от обработки исключений в нашем приложении, таких как:
- Создание надежного приложения.
- Создание чистого и безошибочного кода.
Python Try Except
Одна из хороших новостей заключается в том, что в Python есть большое количество встроенных исключений, позволяющих отлавливать ошибки в нашем коде. Кроме того, он дает нам возможность создавать собственные исключения, когда ни одно из встроенных исключений не подходит для наших нужд.
Что такое исключение
Что же такое исключение в Python? Проще говоря, всякий раз, когда интерпретатор Python пытается выполнить недопустимый код, он вызывает исключение, и в тех случаях, когда такое исключение не обрабатывается, оно нарушает нормальный ход выполнения инструкций программы и печатает отслеживание.
Давайте создадим недопустимый код и посмотрим, как отреагирует интерпретатор Python.
Откройте оболочку Python и выполните следующий код.
>>> 50/0
Это одна из самых распространенных ошибок в программировании. Приведенный выше код пытается разделить число 50 по 0 (ноль). Интерпретатор Python воспринимает это как недопустимую операцию и выдает ошибку ZeroDivisionError , прерывает работу программы и печатает отслеживание.
Мы ясно видим, что ZeroDivisionError это исключение, которое было поднято. Это действительно собственный способ Python сказать нам, что нехорошо делить число на ноль. Хотя в других языках, таких как JavaScript, это не является ошибкой, Python строго запрещает такую практику.
Кроме того, важно знать, что это всего лишь объект исключения, а в Python встроено множество таких объектов. Посмотрите официальную документацию Python, чтобы увидеть все встроенные исключения Python.
Понимание обратного следа
Прежде чем мы перейдем к обработке исключений, я думаю, будет полезно понять, что именно произойдет, если исключения не обрабатывать, и как Python делает все возможное, чтобы сообщить нам о нашей ошибке.
Всякий раз, когда Python сталкивается с ошибкой, он поднимает исключение. Если это исключение не обрабатывается, то он выдает некоторую информацию, называемую Traceback. Итак, какую информацию содержит этот traceback?
Он содержит:
- Сообщение об ошибке, которое говорит нам о том, какое исключение было вызвано и что произошло до того, как это исключение было вызвано.
- Различные номера строк кода, вызвавшего эту ошибку. Ошибка может быть вызвана последовательностью вызовов функций, называемых стек вызовов которые мы обсудим позже.
Хотя это немного запутанно, мы обещаем, что следующий пример внесет больше света в наше понимание.
Вспомните отслеживание, которое было выведено при делении 50 на 0 выше, мы видим, что отслеживание содержит следующую информацию:
- Файл "": Это говорит нам о том, что данный код был запущен с консольного терминала.
- строка 1: Это говорит нам о том, что ошибка произошла в этой строке.
- ZeroDivisionError: деление на ноль: Он сообщает нам, какое исключение возникло и что его вызвало.
Давайте попробуем другой пример и, возможно, увидим, как стек вызовов Откройте редактор, введите приведенный ниже код и сохраните его как tracebackExp .py
def stack1(numb): # 1 div = 0 # 2 stack2(numb, div) # 3 def stack2(numb, div): # 5 compute = numb/div # 6 print(compute) # 7 if __name__ == '__main__': # 9 numb = 5 # 10 stack1(numb) # 11
Откройте терминал в директории, где находится этот файл, и запустите его.
python tracebackExp.py
Вы увидите следующее отслеживание:
Приведенная выше трассировка может показаться запутанной, но на самом деле это не так. Pythonistas придумали лучший способ чтения трассировки, который заключается в следующем снизу вверх Итак, давайте воспользуемся этой мудростью, чтобы попытаться понять, что может предложить этот трассировщик.
- В самом низу мы получаем информацию об исключении, которое было поднято, и о том, почему оно было поднято.
- Двигаясь вверх, мы получаем имя файла tracebackExp .py, где произошла эта ошибка, вычисление, вызвавшее эту ошибку compute = numb/div, функция stack2 и строка 6 с номером ссылки, где было выполнено это вычисление.
- Двигаясь вверх, мы видим, что наша функция stack2 была вызвана в функции stack1 в строке номер 3.
- Переходя к самой верхней, мы видим, что функция stack1 была вызвана в строке номер 11. < модуль > говорит нам о том, что выполняется именно этот файл.
Общие исключения Python
Библиотека Python определяет огромное количество встроенных исключений. Вы можете обратиться к документации Python или вызвать встроенную функцию местный (), как показано ниже:
>>> dir(locals()['__builtins__'])
Мы не будем пытаться рассмотреть все эти исключения, но мы рассмотрим несколько распространенных исключений, с которыми вы, скорее всего, столкнетесь.
#1) TypeError
Возникает, когда операция или функция применяется к объекту несоответствующего типа.
Пример 1
Рассмотрим приведенную ниже программу. Она принимает делимое и делитель, затем вычисляет и печатает результат деления делимого на делитель.
def compute_division(): dividend = int(input("Enter the dividend: ")) # приведение строки к int divisor = input("Enter the divisor: ") # без приведения # Вычислить результат деления = dividend/divisor # вывести результат print("The result of {}/{} is: {}".format(dividend, divisor, result)) if __name__ == '__main__': result = compute_division() Мы запрашиваем у пользователя значения делимого и делителя, но забываем привести строковое значение делителя к целому числу. В итоге тип дивиденда получается integer( int ) и тип делителя - string( str ). Затем мы получаем TypeError поскольку оператор деления (/) не работает со строками.
Возможно, вам будет интересно узнать, что в отличие от Python, в Javascript есть Type Coercion, который в основном преобразует один из типов операндов в эквивалентное значение типа другого операнда, когда операнды имеют разные типы.
#2) ValueError
Возникает, когда операция или функция получает аргумент, имеющий правильный тип, но несоответствующее значение.
Пример 2
Рассмотрим нашу программу в Пример 1 выше.
Если пользователь введет буквенно-цифровое значение дивиденда, например '3a', то наша программа выдаст исключение ValueError. Это связано с тем, что, хотя метод Python int() принимает любое число или строку и возвращает целочисленный объект, строковое значение не должно содержать букв или каких-либо нечисловых значений.
#3) AttributeError
Это исключение возникает при присвоении или ссылке на несуществующий атрибут.
Пример 3
Рассмотрим приведенную ниже программу. Она принимает число и вычисляет его квадратный корень с помощью математического модуля Python
import math # импортируйте математическую библиотеку, чтобы получить доступ к ее коду def compute_square_root(number): # вычислите квадратный корень с помощью математической библиотеки result = math.sqr(number) return result if __name__ == '__main__': # получите ввод для вычисления от пользователя number = int(input("Compute Square root of: ")) # вызовите функцию для вычисления квадратного корня Когда пользователь вводит число, наша программа пытается использовать функцию из математического модуля для вычисления его квадратного корня, но только здесь мы допустили ошибку. Вместо sqrt мы ошибочно ввели sqr, которая не существует в математическом модуле.
Итак, мы пытались сослаться на несуществующий атрибут sqr, что привело к возникновению исключения AttributeError. Большинство из нас часто допускают подобные ошибки, так что вы не одиноки.
Обработка исключений с помощью функции Try Except
Как программист, большинство из нас тратит свое время на написание надежного кода, который устойчив. Код, который не сломается из-за ошибок. В Python мы можем достичь этого, заключив наши утверждения в рамки попробуйте - кроме заявление.
Оператор Try-Except в Python
Оператор try-except имеет следующую структуру:
try: #ваш код идет здесь except """Specify exception type(s) here""": #handle exception here
Давайте заключим код в tracebackExp .py внутри оператора try-except.
def stack1(numb): # 1 div = 0 # 2 stack2(numb, div) # 3 def stack2(numb, div): # 5 try: # 6 compute = numb/div # 7 print(compute) # 8 except ZeroDivisionError as zde: # 9 print(zde) # 10 if __name__ == '__main__': # 12 numb = 5 # 13 stack1(numb) # 14 print("программа непрерывна") # 15 Выполнение этого кода приведет к выводу
Вот как работает оператор try-except. Python выполняет код в блоке try строка 7-8 Если не найден недействительный код, то код в блоке except. строка 10 пропускается и выполнение продолжается.
Но если найден недопустимый код, то выполнение немедленно останавливается в блоке try и проверяется, совпадает ли поднятое исключение с тем, которое мы указали в операторе except строка 9 Если они совпадают, то блок except выполняется и продолжается. Если нет, то программа прерывается.
Блок try обычно содержит код, который может вызвать исключение, а блок except перехватывает и обрабатывает исключение.
Обработка множественных исключений с помощью Except
Мы можем обрабатывать несколько исключений либо одним "except", либо несколькими "excepts". Все зависит от того, как вы хотите обрабатывать каждое исключение.
#1) Обработка нескольких исключений с помощью одного исключения
try: # ваш код идет здесь except(Exception1[, Exception2[,...ExceptionN]]]): # обрабатываем исключение здесь
Этот метод используется, когда мы подозреваем, что наш код может вызвать различные исключения, и мы хотим предпринять одно и то же действие в каждом случае. Таким образом, если интерпретатор Python найдет совпадение, то будет выполнен код, написанный в блоке except.
Рассмотрим приведенный ниже пример кода на языке Python
def get_fraction(value, idx): arr = [4,5,2,0] # список чисел idx_value = arr[idx] # если idx равен> длине arr, будет выдана ошибка IndexError value/idx_value # если idx_value == 0, будет выдана ошибка ZeroDivisionError if __name__ =='__main__': # установите 'value' и 'idx' value = 54 idx = 3 # вызов функции в операторе try-except. try: result = get_fraction(value, idx) print("Fraction is ", result) except(IndexError, ZeroDivisionError) as ex: print(ex) Здесь возможны два исключения, ZeroDivisionError и IndexError Если возникнет любое из этих исключений, то будет выполнен блок except.
В приведенном выше коде idx=3, поэтому idx_ значение становится равным 0 и значение /idx_ значение вызовет ошибку ZeroDivisionError
#2) Обработка множественных исключений с помощью множественных исключений
try: #ваш код идет здесь except Exception1: #handle exception1 here except Exception2: #handle exception2 here except ExceptionN: #handle exceptionN here
Если мы хотим обрабатывать каждое исключение отдельно, то вот как это можно сделать.
Рассмотрим приведенный ниже пример кода Python
def get_fraction(value, idx): arr = [4,5,2,0] # список чисел idx_value = arr[idx] # если idx равен> длине arr, будет выдана ошибка IndexError value/idx_value # если idx_value == 0, будет выдана ошибка ZeroDivisionError if __name__ =='__main__': # установите 'value' и 'idx' value = 54 idx = 5 # вызов функции в операторе try-excepts. try: result = get_fraction(value, idx) print("Fraction is ", result) exceptIndexError: print("idx of {} is out of range".format(idx)) except ZeroDivisionError: print("arr[{}] is 0. Следовательно, не может делиться на ноль".format(idx)) except Exception as ex: print(ex) print("Не уверен, что произошло, поэтому небезопасно продолжать, \ приложение будет прервано") raise ex Мы заметили, что Exception был использован в последнем операторе except. Это потому, что объект исключения Exception соответствует любому исключению. По этой причине он всегда должен быть последним, так как Python прекращает проверку других обработчиков исключений, когда один из них соответствует.
В приведенном выше коде, idx=5 , следовательно arr[idx] повысит IndexError потому что idx больше, чем длина списка обр
Кроме того, если вы не знаете, какое исключение было вызвано вашим приложением, продолжать выполнение небезопасно. Именно поэтому у нас есть тип Exception для перехвата любых непредвиденных исключений. Затем мы информируем пользователя и прерываем работу приложения, вызвав то же самое исключение.
Утверждение Try Else
Это дополнительная функция обработки исключений и позволяет вам добавить код, который вы хотите запустить при отсутствии ошибок. Если ошибка произошла, этот else-блок не будет запущен.
Рассмотрим приведенный ниже пример кода Python, откройте редактор и сохраните код как elseTry.py
def fraction_of_one(divisor): value = 1/divisor # если divisor равен нулю, будет выдана ошибка ZeroDivisionError return value if __name__ == '__main__': while True: try: # Получаем ввод от пользователя. # если input не является допустимым аргументом для int(), будет выдана ошибка ValueError divisor = int(input("Введите делитель: ")) # вызываем нашу функцию для вычисления дроби value = fraction_of_one(divisor) except (ValueError,ZeroDivisionError): print("Входное значение не может быть нулевым и должно быть допустимым литералом для int(). Пожалуйста, попробуйте еще раз!") else: print("Значение: ", значение) break Мы получаем ввод от пользователя и используем его для деления 1. Здесь у нас есть два возможных исключения: недопустимый ввод пользователя, который приведет к ValueError и ноль(0) что приведет к ZeroDivisionError Наш оператор except обрабатывает эти ошибки.
Теперь мы хотим вывести значение параметра значение Наш else-блок обеспечивает печать только в том случае, если блок try выполнится без ошибки. Это важно, потому что если в блоке try произойдет ошибка, то значение будет неопределена. Поэтому обращение к ней вызовет еще одну ошибку.
Запустите приведенный выше код с помощью Python elseTry.py
Вывод выше показывает, что для первого ввода мы набрали 0 и нажал ENTER. Поскольку наш делитель получил 0, 1/делитель увеличил zeroDivisionError Наш второй вход был k, который является недействительным для int (), следовательно, исключение ValueError поднимается.
Но наш последний ввод был 9, который является допустимым, и в результате мы получили значение " значение " напечатано как 0,1111111111111111111111
Попробуйте наконец заявить
Это также дополнительная функция обработки исключений и будет выполняться всегда, независимо от того, что происходит в обработчиках исключений.
Это:
- Возникает ли исключение или нет
- Даже если в других блоках вызывается "возврат".
- Даже если скрипт брошен в других блоках
Поэтому, если у нас есть код, который мы хотим запускать во всех ситуациях, блок finally - это наш парень. Этот блок в основном используется для очистки, например, для закрытия файлов.
Рассмотрим приведенный ниже пример кода Python
def readFile(file_path): try: openFile = open(file_path,'r') # Открыть файл только для чтения print(openFile.readline()) # Прочитать первую строку содержимого файла except FileNotFoundError as ex: print(ex) finally: print("Очистка...") openFile.close() if __name__ == '__main__': filePath = './text.txt' readFile(filePath) Этот код пытается открыть и прочитать файл text.txt в текущем каталоге. Если файл существует, то наша программа выведет первую строку файла, затем выполнится блок finally и закроет файл.
Допустим, у нас есть файл text.txt в каталоге, где находится этот файл программы, содержащий Hello. Если мы запустим программу, то получим на выходе
Этот пример был выбран намеренно, потому что я хотел, чтобы мы рассмотрели небольшую проблему, которая может возникнуть при закрытии файлов в блоке finally.
Если файл не существует, исключение FileNotFoundError будет поднята, а переменная openFile не будет определен и не будет объектом файла. Следовательно, попытка закрыть его в finally-блоке вызовет исключение UnboundLocalError который является подклассом NameError .
В основном это говорит о том, что мы пытаемся сослаться на переменную openFile до его назначения.
Небольшой хитростью здесь является использование обработчиков исключений внутри блока finally.
def readFile(file_path): try: openFile = open(file_path,'r') # Открываем файл только для чтения print(openFile.readline()) # Читаем первую строку содержимого файла except FileNotFoundError as ex: print(ex) finally: try: print("Очистка...") openFile.close() except: # ловит все исключения pass # Игнорируем эту ошибку, потому что нам все равно. if __name__ == '__main__': filePath = './text.txt' readFile(filePath) Если наш try-блок выдает ошибку FileNotFoundError, то мы получим следующий результат
Поднять исключение
Одна из хороших новостей об исключениях Python заключается в том, что мы можем намеренно вызывать их. Исключения вызываются с помощью функции заявление о повышении .
Оператор raise имеет следующий синтаксис:
raise [ExceptionName[(*args: Object)]]
Откройте терминал и вызовите любой объект исключения из встроенных в Python Exceptions. Например, если возникнет ошибка ZeroDivisionError:
>>> raise ZeroDivisionError("Невозможно разделить на ноль") Мы получим обратный след:
Итак, почему важно воспитывать исключения?
- При работе с пользовательскими исключениями.
- Во время проверки здравомыслия.
Пользовательские классы исключений
Пользовательское исключение - это исключение, которое вы создаете для обработки ошибок, специфичных для ваших потребностей. Хитрость заключается в том, что мы определяем класс, производный от объекта Исключение Затем мы используем оператор raise, чтобы поднять наш класс исключений.
Предположим, мы хотим проверить вводимые пользователем данные и убедиться, что вводимое значение не является отрицательным (проверка на вменяемость). Конечно, мы можем вызвать исключение Python ValueError, но мы хотим настроить ошибку, дав ей конкретное и самообъясняющееся имя, например InputIsNegativeError Но это исключение не является встроенным исключением Python.
Итак, сначала мы создадим наш базовый класс, который будет производным от Exception.
class CustomError(Exception): "Исключение базового класса для всех исключений этого модуля" pass
Затем мы создаем наш класс исключения, который наследует базовый класс и будет обрабатывать нашу конкретную ошибку.
class InputIsNegativeError(CustomError): """Возникает, когда пользователь вводит отрицательное значение""" pass
Давайте проверим это
try: value = int(input()) if value <0: raise InputIsNegativeError # Вызвать исключение, если значение отрицательное except InputIsNegativeError: # поймать и обработать исключение print("Входное значение не должно быть отрицательным") Приведенный выше код запрашивает ввод пользователя и проверяет, является ли он отрицательным. Если да, то возникает наше пользовательское исключение InputIsNegativeError, которое впоследствии перехватывается в except-выражении.
Ниже приведен полный код:
class CustomError(Exception): "Исключение базового класса для всех исключений этого модуля" pass class InputIsNegativeError(CustomError): """Возникает, когда пользователь вводит отрицательное значение""" pass if __name__ == '__main__': try: value = int(input("Введите число: ")) if value <0: raise InputIsNegativeError # Возникает исключение, если значение отрицательное except InputIsNegativeError: # catch and handle exceptionprint("Входное значение не должно быть отрицательным") Если входное значение является отрицательным числом, например -1, то на выходе мы получим:
Более подробную информацию о пользовательских исключениях Python можно найти в документации Python.
Часто задаваемые вопросы
Вопрос #1) Как Python обрабатывает исключение?
Ответ: Python обрабатывает исключения с помощью утверждение try-except Код, который может вызвать исключение, помещается и выполняется в пробный блок в то время как кроме блока содержит код, который будет обрабатывать исключения, если таковые возникнут.
Вопрос # 2) Что такое повышение исключения в Python?
Ответ: Всякий раз, когда интерпретатор Python встречает недопустимый код, он вызывает исключение, которое является собственным способом Python сообщить нам, что произошло что-то неожиданное. Мы также можем намеренно вызывать исключения с помощью функции заявление о повышении .
Вопрос # 3) Как Python обрабатывает множественные исключения?
Ответ: Python обрабатывает множественные исключения, используя либо один блок except, либо несколько блоков except.
Для одного блока исключения передаются в виде кортежа: кроме (Исключение1, Исключение2,...,ИсключениеN) и Python проверяет совпадение справа налево. В этом случае для каждого исключения предпринимается одно и то же действие.
Другой способ перехватить все исключения - опустить имя исключения после ключевого слова except.
except: # здесь обрабатываются все исключения
Второй способ заключается в использовании блока except для каждого исключения:
except Exception1: # код для обработки Exception1 переходит сюда except Exception2: # код для обработки Exception2 переходит сюда except ExceptionN: # код для обработки ExceptionN переходит сюда
Таким образом, вы можете предпринять отдельные действия для каждого Исключения.
Вопрос # 4) Почему обработка исключений важна в Python?
Ответ: Преимущество обработки исключений в Python заключается в том, что мы можем создавать надежные, чистые и безошибочные приложения. Мы не хотим, чтобы наш производственный код аварийно завершался из-за каких-то ошибок, поэтому мы обрабатываем ошибки и поддерживаем работоспособность нашего приложения.
Вопрос # 5) Как игнорировать исключение в Python?
Ответ: Чтобы проигнорировать исключение в Python, используйте команду пройти в блоке except. Допустим, мы хотим проигнорировать исключение ValueError. Мы сделаем это следующим образом:
except ValueError: pass
Если вы не знаете, что делаете, игнорировать исключения - плохая практика. По крайней мере, информируйте пользователя обо всех возможных ошибках.
Заключение
В этом уроке мы рассмотрели: исключения Python, отслеживание; как обрабатывать исключения с помощью Попробуйте / Кроме / Else / Наконец-то блоки, как Поднять Исключения, и, наконец, как создать собственные пользовательские исключения.
Спасибо, что читаете!