处理异常：try 和 except 块

Python 程序在执行时可能会遇到错误，这些错误被称为异常。当异常发生且未被处理时，程序通常会停止运行并显示错误信息（一个追溯信息）。这种突然中止对用户或需要保持稳定的应用程序来说并不理想。

为了管理这些情况，Python 提供了 try 和 except 语句。这个结构允许您隔离可能引发异常的代码，并定义在异常发生时要采取的具体操作。

基本结构：try...except

其基本语法涉及两个代码块：

1. try 块： 您将可能引发异常的代码放在此块中。Python 会尝试正常执行这段代码。
2. except 块： 此块紧随 try 块之后。except 块中的代码只有在前面的 try 块中发生异常时才会执行。如果 try 块在没有发生任何异常的情况下完成，那么 except 块将完全跳过。

以下是代码示例：

try:
    # 可能引发异常的代码
    # 例如，获取用户输入并进行转换
    age_str = input("请输入您的年龄：")
    age = int(age_str)
    print(f"明年您将是 {age + 1}。")

except:
    # 如果 try 块中发生*任何*异常，则执行此处的代码
    print("出错了。请输入一个有效的年龄数字。")

print("程序在 try-except 块之后继续执行。")

工作原理

我们来追踪上面示例的执行流程：

1. 开始： Python 进入 try 块。
2. 执行 try 代码： 它执行 age_str = input(...)。假设用户输入“30”。
3. 执行 try 代码： 它执行 age = int(age_str)。这运行良好，将“30”转换为整数 30。
4. 执行 try 代码： 它执行 print(...)。这也运行良好，打印“明年您将是 31。”。
5. 无异常： 由于 try 块内没有发生异常，整个 except 块被跳过。
6. 继续： 程序执行到 try...except 结构之后的 print("程序继续执行...") 行。

现在，考虑如果用户输入“thirty”而不是“30”会发生什么情况：

1. 开始： Python 进入 try 块。
2. 执行 try 代码： 它执行 age_str = input(...)。变量 age_str 现在的值是“thirty”。
3. 执行 try 代码： 它尝试执行 age = int(age_str)。这会失败，因为“thirty”无法直接转换为整数。此时会引发 ValueError 异常。
4. 异常发生： 由于发生了异常，Python 会立即停止执行 try 块内的任何后续代码（print(f"明年...") 行永远不会被执行到）。
5. 查找 except： Python 会寻找 try 块后的 except 块。它找到了一个。
6. 执行 except 代码： except 块内的代码被执行：print("出错了...")。
7. 继续： except 块完成执行后，程序执行到 try...except 结构之后的 print("程序继续执行...") 行。

请注意其显著差异：程序没有因为 ValueError 追溯信息而崩溃，而是打印了一条有用的消息并继续运行。这就是异常处理的主要目的：捕获潜在错误并优雅地响应它们。

捕获所有异常的 except

上面的示例使用了裸 except: 子句。这充当了一个“全捕获”机制——它将处理 try 块中发生的任何类型的异常，无论是 ValueError、ZeroDivisionError、TypeError 还是完全不同的其他异常。

numerator = 10
denominator = 0

try:
    result = numerator / denominator # 这将导致 ZeroDivisionError
    print("结果是：", result)
except:
    print("除法运算中发生错误。")

print("程序结束。")

尽管简单，但在大型程序中通常不推荐使用裸 except:。为什么呢？因为它可能捕获您未预料到的错误，潜在地隐藏 bug 或使其难以准确了解具体哪里出了问题。如果您的 try 块可能引发几种不同类型的错误，一个通用的 except: 可能会以相同的方式处理它们，这可能不合适。通常最好处理特定类型的异常，我们将在接下来进行讨论。