Python - 内置异常

内置异常是 Python 中预定义的错误类，用于处理程序中的错误和异常情况。它们派生自基类 “BaseException”，是标准库的一部分。

Python 中的标准内置异常

以下是 Python 中可用的标准异常列表 -

异常名称	描述
Exception	所有异常的基类
StopIteration	当迭代器的 next（）方法不指向任何对象时引发。
SystemExit	由 sys.exit（）函数引发。
StandardError	除 StopIteration 和 SystemExit 之外的所有内置异常的基类。
ArithmeticError	数值计算中出现的所有错误的基类。
OverflowError	当计算超过数值类型的最大限制时引发。
FloatingPointError	浮点计算失败时引发。
ZeroDivisonError	当所有数值类型都被零除或取模时，将引发。
AssertionError	在 Assert 语句失败时引发。
AttributeError	在属性引用或赋值失败时引发。
EOFError	当 raw_input（）或 input（）函数没有输入并且到达文件末尾时引发。
ImportError	当 import 语句失败时引发。
KeyboardInterrupt	当用户中断程序执行时引发，通常是按 Ctrl+C。
LookupError	所有查找错误的基类。
IndexError	在序列中找不到索引时引发。
KeyError	在字典中找不到指定的键时引发。
NameError	在本地或全局命名空间中找不到标识符时引发。
UnboundLocalError	尝试访问函数或方法中的局部变量，但未为其分配值时引发。
EnvironmentError	在 Python 环境之外发生的所有异常的基类。
IOError	当 input/output 操作失败时引发，例如 print 语句或 open（）函数在尝试打开不存在的文件时。
OSError	针对操作系统相关错误引发。
SyntaxError	当 Python 语法出现错误时引发。
IndentationError	未正确指定缩进时引发。
SystemError	当解释器发现内部问题时引发，但遇到此错误时，Python 解释器不会退出。
SystemExit	使用 sys.exit（）函数退出 Python 解释器时引发。如果未在代码中处理，则会导致解释器退出。
TypeError	当尝试对指定数据类型无效的操作或函数时引发。
ValueError	当数据类型的内置函数具有有效类型的参数，但参数指定的值无效时引发。
RuntimeError	当生成的错误不属于任何类别时引发。
NotImplementedError	当需要在继承类中实现的抽象方法未实际实现时引发。

以下是一些标准异常的示例 -

IndexError

当尝试访问处于无效索引的项目时显示。

numbers=[10,20,30,40]
for n in range(5):
	 	print (numbers[n])

它将产生以下输出 -

10
20
30
40
Traceback (most recent call last):

print (numbers[n])
IndexError: list index out of range

ModuleNotFoundError

当找不到 module 时显示此项。

import notamodule
Traceback (most recent call last):

	 	import notamodule
ModuleNotFoundError: No module named 'notamodule'

KeyError 错误

当找不到字典键时，会发生此错误。

D1={'1':"aa", '2':"bb", '3':"cc"}
print ( D1['4'])
Traceback (most recent call last):

	 	D1['4']
KeyError: '4'

导入错误

当指定的函数无法导入时显示。

from math import cube
Traceback (most recent call last):

	 	from math import cube
ImportError: cannot import name 'cube'

StopIteration （停止迭代）

在迭代器流耗尽后调用 next（）函数时，会出现此错误。

.it=iter([1,2,3])
next(it)
next(it)
next(it)
next(it)
Traceback (most recent call last):

	 	next(it)
StopIteration

TypeError （类型错误）

当 operator 或 function 应用于不适当类型的对象时，会显示此错误。

print ('2'+2)
Traceback (most recent call last):

	 	'2'+2
TypeError: must be str, not int

ValueError

当函数的参数类型不合适时显示。

print (int('xyz'))
Traceback (most recent call last):

	 	int('xyz')
ValueError: invalid literal for int() with base 10: 'xyz'

名称错误

当找不到 object 时，会遇到此问题。

print (age)
Traceback (most recent call last):

	 	age
NameError: name 'age' is not defined

零除法错误

当除法中的第二个运算符为零时显示。

x=100/0
Traceback (most recent call last):

	 	x=100/0
ZeroDivisionError: division by zero

KeyboardInterrupt （键盘中断）

当用户按下中断键时，通常会在程序执行过程中按 Control-C。

name=input('enter your name')
enter your name^c
Traceback (most recent call last):

	 	name=input('enter your name')
KeyboardInterrupt

内置异常的层次结构

Python 中的异常以分层结构进行组织，“BaseException”位于顶部。这是一个简化的层次结构 -

BaseException
- SystemExit
- KeyboardInterrupt
Exception
- ArithmeticError
  - FloatingPointError
  - OverflowError
  - ZeroDivisionError
- AttributeError
- EOFError
- ImportError
- LookupError
  - IndexError
  - KeyError
- MemoryError
- NameError
  - UnboundLocalError
- OSError
  - FileNotFoundError
- TypeError
- ValueError
- ---(Many others)---

如何使用内置异常

正如我们已经知道的，Python 中的内置异常是处理特定错误条件的预定义类。现在，这里有一个详细的指南，介绍如何在你的 Python 程序中有效地使用它们 -

使用 try-except 块处理异常

在 Python 中处理异常的主要方法是使用 “try-except” 块。这允许您捕获和响应代码执行期间可能发生的异常。

例

在下面的示例中，可能引发异常的代码放置在 “try” 块内。“except” 块捕获指定的异常 “ZeroDivisionError” 并对其进行处理

try:
	 	result = 1 / 0
except ZeroDivisionError as e:
	 	print(f"Caught an exception: {e}")

以下是获得的输出 -

Caught an exception: division by zero

处理多个异常

您可以通过在 “except” 块内的 Tuples 中指定多个异常来处理它们，如以下示例所示 -

try:
	 	result = int('abc')
except (ValueError, TypeError) as e:
	 	print(f"Caught a ValueError or TypeError: {e}")

上述代码的输出如下所示 -

Caught a ValueError or TypeError: invalid literal for int() with base 10: 'abc'

使用 “else” 和 “finally” 块

如果 “try” 子句中的代码块没有引发异常，则执行 “else” 块 -

try:
	 	number = int(input("Enter a number: "))
except ValueError as e:
	 	print(f"Invalid input: {e}")
else:
	 	print(f"You entered: {number}")

上述代码的输出根据给定的输入而变化 -

Enter a number: bn
Invalid input: invalid literal for int() with base 10: 'bn'

无论是否发生异常，“finally” 块始终被执行。它通常用于清理操作，例如关闭文件或释放资源 -

try:
	 	file = open('example.txt', 'r')
	 	content = file.read()
except FileNotFoundError as e:
	 	print(f"File not found: {e}")
finally:
	 	file.close()
	 	print("File closed.")

以下是上述代码的输出 -

File closed.

显式引发内置异常

在 Python 中，您可以引发内置异常以指示代码中的错误或异常情况。这允许您处理特定的错误场景，并向调试应用程序的用户或开发人员提供信息性错误消息。

语法

以下是引发内置异常的基本语法 -

 raise ExceptionClassName("Error message")

例

在此示例中，“divide” 函数尝试将两个数字 “a” 和 “b” 相除。如果 “b” 为零，则引发 “ZeroDivisionError” 并带有自定义消息 -

def divide(a, b):
	 	if b == 0:
	 	 	 raise ZeroDivisionError("Cannot divide by zero")
	 	return a / b

try:
	 	result = divide(10, 0)
except ZeroDivisionError as e:
	 	print(f"Error: {e}")

获得的输出如下所示 -

Error: Cannot divide by zero

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