在程序運行的過程當中,若是發生了錯誤,能夠事先約定返回一個錯誤代碼,這樣,就能夠知道是否有錯,以及錯誤的緣由。在操做系統提供的調用中,返回錯誤碼很是常見。好比打開文件的函數open(),成功時返回文件描述符(就是一個整數),出錯時返回-1html
用錯誤碼來表示是否出錯十分不便,由於函數自己應該返回的正確結果和錯誤碼混在一塊兒,形成調用者必須用大量代碼來判斷是否出錯:python
error.py函數
def some_function(): return (-1) def foo(): r=some_function() if r==(-1): return (-1) return r def bar(): r=foo() if r==(-1): print('Error') else: pass bar()
調用函數bar()執行r=foo()調用函數foo() some_function()模擬返回錯誤碼-1,因此打印出錯誤代碼Error操作系統
運行結果日誌
Error
一旦出錯,還要一級一級上報,直到某個函數能夠處理該錯誤(好比,給用戶輸出一個錯誤信息)。code
因此高級語言一般都內置了一套try...except...finally..錯誤處理機制,Python也不例外htm
try blog
看看try的機制 do_try.py繼承
#!/usr/bin/env python3 # -*- coding: utf-8 -*- try: print('try...') r = 10 / 0 print('result:', r) except ZeroDivisionError as e: print('except:', e) finally: print('finally...') print('END')
當咱們認爲某些代碼可能會出錯時,就能夠用try來運行這段代碼,若是執行出錯,則後續代碼不會繼續執行,而是直接跳轉之錯誤處理代碼,即except語句塊,執行完except後,若是有finally語句塊,則執行finally語句塊,至此,執行完畢utf-8
上面代碼在計算10/0時會產生一個除法運算錯誤
try... except: division by zero finally... END
從輸出能夠看出,當錯誤發生時,後續語句print('result:',r)不會被執行,except因爲捕獲到ZeroDivisionError,所以被執行。最後,finally語句被執行
若是把除數0改成2則執行結果以下
try... result: 5.0 finally... END
因爲沒有錯誤發生,因此except
語句塊不會被執行,可是finally
若是有,則必定會被執行(能夠沒有finally
語句)。
錯誤還有不少種類,若是發生了不一樣類型的錯誤,應該由不一樣的except語句塊出來。能夠有多個except來捕獲不一樣類型的錯誤:
try: print('try...') r = 10 / int('a') print('result:', r) except ValueError as e: print('ValueError',e) except ZeroDivisionError as e: print('except:', e) finally: print('finally...') print('END')
int()函數可能會拋出ValueError錯誤,因此咱們用一個except捕獲ValueError錯誤,用另外一個except捕獲ZeroDivisionError
運行結果
try... ValueError invalid literal for int() with base 10: 'a' finally... END
若是沒有錯誤發生,能夠在except語句塊後加一個else,當沒有錯誤發生時,會自動執行else語句
try: print('try...') r = 10 / int('2') print('result:', r) except ValueError as e: print('ValueError',e) except ZeroDivisionError as e: print('except:', e) else: print('no error!') finally: print('finally...') print('END')
運行結果
try... result: 5.0 no error! finally... END
python的錯誤其實也是class,全部的錯誤類型都繼承自BaseException,因此在使用except時,須要注意的是,它不但捕獲該類型的錯誤,還把其子類也一網打盡,好比
try: foo() except ValueError as e: print('ValueError') except UnicodeError as e: print('UnicodeError')
第二個except
永遠也捕獲不到UnicodeError
,由於UnicodeError
是ValueError
的子類,若是有,也被第一個except
給捕獲了。
Python全部的錯誤都是從BaseException
類派生的,常見的錯誤類型和繼承關係看這裏:
https://docs.python.org/3/library/exceptions.html#exception-hierarchy
使用try..eccept捕獲錯誤還有一個巨大好處,就是能夠跨越多層調用,好比盡是main()調用foo(),foo()調用bar(),結果bar()出錯了,這時只要main()捕獲到了,就能夠處理
err1.py
def foo(s): return 10 / int(s) def bar(s): return foo(s)*2 def main(): try: bar('0') except Exception as e: print('Error:',e) finally: print('finally..') main()
執行結果
Error: division by zero finally..
也就是說,不須要在每一個可能出錯的地方去捕獲錯誤,只要在合適的層次去捕獲錯誤就能夠了。這樣一來,就大大減小了寫try...except...finally
的麻煩。
調用棧
若是錯誤沒有被捕獲,它會一直往上拋,最後被python解釋器捕獲,打印一個錯誤信息,而後程序退出。
err.py
# err.py def foo(s): return 10 / int(s) def bar(s): return foo(s) * 2 def main(): bar('0') main()
執行結果以下
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: division by zero
出錯並不可怕,可怕的是不知道哪裏出錯了。解讀錯誤信息是定位錯誤的關鍵。咱們從上往下能夠看到整個錯誤的調用函數鏈:
錯誤信息第1行:
Traceback (most recent call last):
告訴咱們這是錯誤跟蹤信息
第2,3行
File "err.py", line 11, in <module> main()
調用main()出錯了,在代碼文件err.py的第11行代碼,但緣由是第9行
File "err.py", line 9, in main bar('0')
調用bar('0')出錯了,在代碼文件err.py的第9行代碼,但緣由是第6行
File "err.py", line 6, in bar return foo(s) * 2
緣由是return foo(s) * 2
這個語句出錯了,但這還不是最終緣由,繼續往下看:
File "err.py", line 3, in foo return 10 / int(s)
緣由是return 10 / int(s)
這個語句出錯了,這是錯誤產生的源頭,由於下面打印了:
ZeroDivisionError: division by zero
根據錯誤類型ZeroDivisionError
,咱們判斷,int(s)
自己並無出錯,可是int(s)
返回0
,在計算10 / 0
時出錯,至此,找到錯誤源頭。
記錄錯誤
若是不捕獲錯誤,天然可讓python解釋器打印出錯誤堆棧,但程序也被結束了。既然咱們能捕獲錯誤,就能夠把錯誤棧打印出來,而後分析錯誤緣由,同時,讓程序繼續執行下去
python內置的logging模塊能夠很是容易滴記錄錯誤信息
err_logging.py
# err_logging.py import logging def foo(s): return 10 / int(s) def bar(s): return foo(s) * 2 def main(): try: bar('0') except Exception as e: logging.exception(e) main() print('END')
一樣是出錯,但程序打印完錯誤信息會繼續執行,並正常退出
ERROR:root:division by zero Traceback (most recent call last): File "err_logging.py", line 13, in main bar('0') File "err_logging.py", line 9, in bar return foo(s) * 2 File "err_logging.py", line 6, in foo return 10 / int(s) ZeroDivisionError: division by zero END
經過配置,logging
還能夠把錯誤記錄到日誌文件裏,方便過後排查
拋出錯誤
由於錯誤是class,捕獲一個錯誤就是捕獲到該class的一個實例。所以,錯誤並非憑空產生的,而是有意建立並拋出的。python的內置函數會拋出不少類型的錯誤,咱們本身編寫的函數也能夠拋出錯誤。
若是要拋出錯誤,首先根據須要,能夠定義一個錯誤class,選擇好繼承關係,而後,用raise語句拋出一個錯誤的實例:
err_raise.py
# err_raise.py class FooError(ValueError): pass def foo(s): n = int(s) if n==0: raise FooError('invalid value: %s' % s) return 10 / n foo('0')
執行,能夠最後跟蹤到咱們本身定義的錯誤
Traceback (most recent call last): File "err_raise.py", line 11, in <module> foo('0') File "err_raise.py", line 8, in foo raise FooError('invalid value: %s' % s) __main__.FooError: invalid value: 0
只有在必要的時候才定義咱們本身的錯誤類型。若是能夠選擇Python已有的內置的錯誤類型(好比ValueError
,TypeError
),儘可能使用Python內置的錯誤類型。
最後,咱們來看另外一種錯誤處理的方式:
err_reraise.py
# err_reraise.py def foo(s): n = int(s) if n==0: raise ValueError('invalid value: %s' % s) return 10 / n def bar(): try: foo('0') except ValueError as e: print('ValueError!') raise bar()
運行結果
ValueError! Traceback (most recent call last): File "err_reraise.py", line 16, in <module> bar() File "err_reraise.py", line 11, in bar foo('0') File "err_reraise.py", line 6, in foo raise ValueError('invalid value: %s' % s) ValueError: invalid value: 0
在bar()
函數中,咱們明明已經捕獲了錯誤,可是,打印一個ValueError!
後,又把錯誤經過raise
語句拋出去了,這不有病麼?
其實這種錯誤處理方式不但沒病,並且至關常見。捕獲錯誤目的只是記錄一下,便於後續追蹤。可是,因爲當前函數不知道應該怎麼處理該錯誤,因此,最恰當的方式是繼續往上拋,讓頂層調用者去處理。比如一個員工處理不了一個問題時,就把問題拋給他的老闆,若是他的老闆也處理不了,就一直往上拋,最終會拋給CEO去處理
raise語句若是不帶參數,就會把當前錯誤原樣拋出。此外,在except中raise一個Error,還能夠把一種類型的錯誤轉化成另外一種類型
try: 10/0 except ZeroDivisionError: raise ValueError('Input Error')
只要是合理的轉換邏輯就能夠,可是,決不該該把一個IOError
轉換成絕不相干的ValueError
。
練習
運行下面的代碼,根據異常信息進行分析,定位出錯誤源頭,並修復:
err2
from functools import reduce def str2num(s): return int(s) def calc(exp): ss = exp.split('+') ns = map(str2num, ss) return reduce(lambda acc, x: acc + x, ns) def main(): r = calc('100 + 200 + 345') print('100 + 200 + 345 =', r) r = calc('99 + 88 + 7.6') print('99 + 88 + 7.6 =', r) main()
運行報錯以下
100 + 200 + 345 = 645 Traceback (most recent call last): File "err2.py", line 17, in <module> main() File "err2.py", line 14, in main r = calc('99 + 88 + 7.6') File "err2.py", line 9, in calc return reduce(lambda acc, x: acc + x, ns) File "err2.py", line 4, in str2num return int(s) ValueError: invalid literal for int() with base 10: ' 7.6'
int必須接參數爲整數不能爲浮點數,因此7.6須要修改爲整數