Python 内置异常

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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”，并且是标准库的一部分。

Python 中标准内置异常

以下是 Python 中可用的标准异常列表 -

序号	异常名称 & 描述
1	异常 所有异常的基类
2	StopIteration 当迭代器的 next() 方法不指向任何对象时引发。
3	SystemExit 由 sys.exit() 函数引发。
4	StandardError 除 StopIteration 和 SystemExit 之外，所有内置异常的基类。
5	ArithmeticError 所有发生在数值计算中的错误的基类。
6	OverflowError 当计算超出数值类型的最大限制时引发。
7	FloatingPointError 当浮点计算失败时引发。
8	ZeroDivisonError 当对所有数值类型进行除法或取模运算时除数为零时引发。
9	AssertionError 在 Assert 语句失败的情况下引发。
10	AttributeError 在属性引用或赋值失败的情况下引发。
11	EOFError 当 raw_input() 或 input() 函数没有输入并且到达文件末尾时引发。
12	ImportError 当 import 语句失败时引发。
13	KeyboardInterrupt 当用户中断程序执行时引发，通常是通过按下 Ctrl+C。
14	LookupError 所有查找错误的基类。
15	IndexError 当在序列中找不到索引时引发。
16	KeyError 当在字典中找不到指定的键时引发。
17	NameError 当在本地或全局命名空间中找不到标识符时引发。
18	UnboundLocalError 当尝试访问函数或方法中的局部变量但未为其赋值时引发。
19	EnvironmentError 发生在 Python 环境之外的所有异常的基类。
20	IOError 当输入/输出操作失败时引发，例如 print 语句或 open() 函数在尝试打开不存在的文件时。
21	OSError 针对与操作系统相关的错误引发。
22	SyntaxError 当 Python 语法中存在错误时引发。
23	IndentationError 当缩进未正确指定时引发。
24	SystemError 当解释器发现内部问题时引发，但是当遇到此错误时，Python 解释器不会退出。
25	SystemExit 当 Python 解释器使用 sys.exit() 函数退出时引发。如果代码中未处理，会导致解释器退出。
26	TypeError 当尝试对指定数据类型无效的操作或函数时引发。
27	ValueError 当数据类型的内置函数具有有效的参数类型，但参数具有指定的无效值时引发。
28	RuntimeError 当生成的错误不属于任何类别时引发。
29	NotImplementedError 当需要在继承类中实现的抽象方法实际上未实现时引发。

以下是一些标准异常的示例 -

IndexError

当尝试访问无效索引处的项目时显示。

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

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

模块未找到错误

当无法找到模块时显示此错误。

import notamodule
Traceback (most recent call last):

   import notamodule
ModuleNotFoundError: No module named 'notamodule'

KeyError

它发生在字典键未找到时。

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

   D1['4']
KeyError: '4'

ImportError

当指定的函数不可导入时显示此错误。

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

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

StopIteration

当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

当运算符或函数应用于不合适的对象类型时显示此错误。

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此错误。

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

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

NameError

当无法找到对象时遇到此错误。

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

   age
NameError: name 'age' is not defined

零除错误

当除法中的第二个运算数为零时显示此错误。

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

   x=100/0
ZeroDivisionError: division by zero

KeyboardInterrupt

当用户在程序执行过程中按下中断键（通常是 Control-C）时。

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 中的异常以层次结构组织，顶部是“BaseException”。以下是一个简化的层次结构：

• BaseException
  • SystemExit
  • KeyboardInterrupt
• 异常
  • ArithmeticError
    • FloatingPointError
    • OverflowError
    • 零除错误
  • AttributeError
  • EOFError
  • ImportError
  • LookupError
    • IndexError
    • KeyError
  • MemoryError
  • NameError
    • UnboundLocalError
  • OSError
    • FileNotFoundError
  • TypeError
  • ValueError
  • ---(还有许多其他异常)---

如何使用内置异常

我们已经知道 Python 中的内置异常是预定义的类，用于处理特定的错误条件。现在，以下是如何在 Python 程序中有效使用它们的详细指南：

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。这允许您捕获并响应代码执行期间可能发生的异常。

示例

在以下示例中，可能引发异常的代码放置在“try”块中。“except”块捕获指定的异常“ZeroDivisionError”并进行处理。

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”块中以元组的形式指定多个异常来处理多个异常，如下面的示例所示：

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

以上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}")

以上代码的输出根据给定的输入而有所不同：

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

无论是否发生异常，“finally”块都会始终执行。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.")

以下是以上代码的输出：

File closed.

显式引发内置异常

在 Python 中，您可以引发内置异常来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，并向用户或调试应用程序的开发人员提供信息丰富的错误消息。

语法

以下是引发内置异常的基本语法：

raise ExceptionClassName("Error message")

示例

在此示例中，“divide”函数尝试除两个数字“a”和“b”。如果“b”为零，则会引发“ZeroDivisionError”并显示自定义消息：

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