⚠️ Python 异常处理：让代码更稳健

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💡 如何让代码更加健壮？

提前预防错误（如：检查输入、验证文件是否存在）

使用异常处理机制，在代码运行时 优雅地应对错误

记录错误信息，方便后续调试和优化

在本节中，我们将学习 Python 的 异常处理机制，掌握如何捕获、抛出和自定义异常，使代码更加健壮！

1. 什么是异常（Exception）？

在 Python 运行时，可能会遇到各种 错误（Error），其中 异常（Exception） 是一种特殊类型的错误，它会 中断程序的执行，如果不加以处理，程序会直接崩溃。

常见的 Python 异常

Python 提供了多种内置异常，我们可以根据不同的情况采取不同的处理方式。

异常类型	触发原因	示例
`ZeroDivisionError`	试图除以 0	`10 / 0`
`IndexError`	访问超出索引范围的元素	`lst = [1, 2, 3]; lst[5]`
`KeyError`	访问字典中不存在的键	`d = {'a': 1}; d['b']`
`TypeError`	对不兼容的数据类型执行操作	`"3" + 5`
`ValueError`	传递无效的参数	`int("abc")`
`FileNotFoundError`	试图访问不存在的文件	`open("non_existent.txt")`
`AttributeError`	访问对象不存在的属性	`None.some_method()`

🔍 示例：异常的触发

✅ 小结

异常是程序运行时的错误，如果不加以处理，程序会终止运行。

不同的异常类型对应不同的错误场景，理解这些异常有助于更好地调试代码。

2. `try-except` 语句：捕获异常

在 Python 中，try-except 语句用于 捕获和处理异常，确保程序在发生错误时不会崩溃，而是优雅地处理问题。

🔹 `try-except` 基本用法

当代码块中的某个操作可能引发异常时，可以使用 try 语句包裹它，并在 except 语句中捕获并处理错误。

🔍 代码解析

try 代码块：包含可能出错的代码，如 int(input()) 可能导致 ValueError，10 / num 可能导致 ZeroDivisionError。

except 代码块：

except ZeroDivisionError: 捕获 除零错误，并提供友好的错误信息。

except ValueError: 捕获 无效输入错误，防止用户输入非整数时程序崩溃。

print("程序继续运行...")：即使异常发生，程序仍能继续执行，不会直接终止。

🔹 捕获多个异常

如果希望在 except 代码块中同时处理多种异常，可以使用元组。

在这里，except (ZeroDivisionError, ValueError): 可以同时捕获 除零错误 和 类型错误，减少重复代码。

🔹 捕获所有异常

如果我们不确定会发生什么异常，可以使用 Exception 作为通用异常捕获：

💡 Exception 是所有内置异常的基类，它能捕获大多数异常，并通过 as e 获取具体的错误信息。但通常不推荐直接捕获所有异常，最好针对具体错误进行处理，以便更好地调试代码。

✅ 为什么要使用 try-except？

防止程序崩溃：即使用户输入错误，程序仍然能继续执行。

提供友好提示：相比直接报错并终止，提示用户正确的输入方式更加友好。

提升代码健壮性：适用于处理用户输入、文件操作、网络请求等可能出现异常的场景。

3. `try-except-else-finally` 结构：更完善的异常处理机制

🔹 结构解析

语句	作用
`try`	包含可能引发异常的代码
`except`	处理 `try` 代码块中的异常
`else`	如果 `try` 代码块没有异常，则执行此部分
`finally`	无论是否发生异常，都会执行（通常用于清理资源）

🔹 示例：完整的 `try-except-else-finally` 结构

🔹 `else` 语句的作用

else 只有在 try 代码块成功执行且未发生异常时 才会运行。例如，在计算过程中可能需要 执行额外的成功处理逻辑，如记录日志或更新 UI：

✅ else 适用于确保 try 代码块成功后执行额外操作，如文件读取、数据存储等。

🔹 `finally` 语句的作用

finally 无论是否发生异常都会执行，通常用于清理资源（如关闭文件、释放数据库连接）。

✅ finally 适用于资源释放（如文件、数据库连接、网络请求），即使 try 发生异常，也能保证资源被正确清理。

何时使用 `else` 和 `finally`？

语句	适用场景
`else`	当 `try` 成功时，执行额外的代码，例如日志记录、结果处理
`finally`	始终执行，适用于资源释放，如关闭文件、断开数据库连接

4. `raise`：主动抛出异常

在某些情况下，我们需要手动抛出异常，以确保数据的正确性，或者提醒调用者输入不合法。例如，在函数参数检查、业务逻辑约束等场景中，raise 可以防止程序在错误的状态下继续运行。

🔹 `raise` 的基本用法

可以使用 raise 关键字主动触发异常，通常搭配 ValueError、TypeError 等内置异常类型。

🔹 自定义异常

如果内置异常类型无法精准描述错误，可以自定义异常类，继承 Exception 或其子类。

🔹 `raise` 和 `try-except` 结合使用

可以在 try-except 代码块中使用 raise 重新抛出异常，以便在更高层级处理。

raise 的应用场景

场景	示例
参数检查	确保输入值符合业务逻辑，如 `age >= 0`
自定义异常	适用于更精准的错误描述，例如 `InvalidAgeError`
错误传播	在 `try-except` 代码块中，捕获后重新抛出异常

5. 总结

在 Python 中，异常处理是提高代码健壮性的关键，它能有效防止程序崩溃，并提供友好的错误提示。本节内容涵盖了异常的基本概念、捕获异常的 try-except 结构、raise 语句的使用等，使你能够更从容地应对各种错误情况。

核心知识点回顾

概念	作用	示例
异常（Exception）	运行时错误，可能导致程序崩溃	`ZeroDivisionError`、`TypeError`、`ValueError`
`try-except`	捕获并处理异常，避免程序终止	`try: ... except ValueError: ...`
`else` 语句	`try` 代码块成功执行时运行	`else: print("无异常")`
`finally` 语句	无论是否发生异常，都会执行	`finally: print("清理资源")`
`raise` 语句	主动抛出异常，确保数据有效性	`raise ValueError("输入不合法")`

为什么异常处理很重要？

✅ 提升代码稳定性 —— 避免因输入错误、运算错误导致程序崩溃。

✅ 提供更好的用户体验 —— 友好的错误提示比直接报错更易理解。

✅ 易于调试和维护 —— 通过捕获异常，可以快速定位并修复问题。

⏭️ 下一节预告：📂 Python 文件操作：高效读写与错误处理

在下一篇文章中，我们将探索 Python 文件操作，学习如何高效、安全地处理文件数据，包括：

如何检测文件是否存在，避免不必要的错误

如何正确读取和写入文件，提升数据管理能力

如何优雅地处理文件操作中的异常，确保代码稳健运行

📂 文件处理是 Python 开发中的重要技能，让你的代码更加实用与高效！敬请期待！ 🚀