finally 块：清理操作

有时，无论是否发生错误，您都绝对需要执行某些操作。比如关闭已打开的文件、释放网络连接或清理临时资源。这些清理操作对于防止资源泄漏或数据损坏很重要。Python 提供了 finally 块，正是为此：它保证了代码的执行。

finally 子句被添加到 try...except 结构中。无论 try 和 except 块中发生什么，finally 块中的代码都将始终运行。

• 如果 try 块在没有发生任何异常的情况下完成，finally 块将在 try 块（如果存在 else 块，则在 else 块之后）之后运行。
• 如果 try 块中发生异常并被 except 块捕获，finally 块将在 except 块完成之后运行。
• 如果 try 块中发生异常但 未 被任何 except 块捕获，finally 块仍会在 Python 将异常沿调用栈传播之前运行（这通常会导致程序停止并显示错误消息）。
• 即使 try 或 except 块执行 return、break 或 continue 语句，finally 块也将在控制权实际移交出去之前执行。

语法

您可以将 finally 单独与 try 使用，或者与 except 和可选的 else 块一起使用：

# 示例 1: try...finally
try:
   # 可能需要清理的代码
   print("尝试执行某些操作...")
   # result = 10 / 0 # 取消注释以模拟错误
finally:
   print("这个 finally 块总是执行清理操作。")

# 示例 2: try...except...finally
try:
   print("\n尝试文件操作...")
   file = open("my_temporary_file.txt", "w")
   file.write("写入一些数据。\n")
   # 在处理过程中模拟错误
   # int("not a number")
   print("文件写入成功（可能）。")
except ValueError:
   print("捕获到 ValueError！")
finally:
   print("正在执行 finally 块。")
   # 确保文件已关闭，即使发生了错误
   if 'file' in locals() and not file.closed:
      file.close()
      print("文件已关闭。")
   else:
       print("文件对象不存在或已关闭。")

为何使用 finally？

主要的用例是资源管理。当你获取资源（比如打开文件）时，通常需要在之后释放它。如果在获取资源之后但在释放之前发生错误，你的程序可能会导致资源泄漏。将释放代码放在 finally 块中可以保证它运行。

考虑上面的文件示例。我们打开 my_temporary_file.txt 进行写入。

1. 无错误： try 块成功完成。finally 块运行，关闭文件。
2. 捕获的错误： 如果我们取消注释 int("not a number")，将会发生 ValueError。except ValueError 块会运行。之后，finally 块 仍然 会运行，关闭文件。
3. 未捕获的错误： 如果我们取消注释 result = 10 / 0，将会发生 ZeroDivisionError。因为没有 except ZeroDivisionError 块，所以异常未被捕获。然而，finally 块 仍然 会执行（关闭文件），然后程序才会因未处理的 ZeroDivisionError 而终止。

finally 与 with 语句对比

您可能会注意到，文件关闭的示例似乎与使用 with 语句类似，我们在文件处理章节中已经看过：

try:
   with open("another_temp_file.txt", "w") as file:
      print("\n尝试使用 'with' 执行文件操作...")
      file.write("使用 with 语句写入数据。\n")
      # 模拟错误
      # result = 1 / 0
      print("文件写入成功（使用 'with'）。")
   print("已退出 'with' 块。")
except ZeroDivisionError:
    print("在 'with' 外部捕获到 ZeroDivisionError。")

print("代码在 'with' 块或异常处理后继续执行。")

with 语句实质上是常见 try...finally 清理模式的语法糖，特别是对于那些具有特定设置 (__enter__) 和清理 (__exit__) 方法的对象，例如文件对象。当你使用 with open(...) 时，Python 会自动确保在块退出时调用文件的 close() 方法，无论是正常退出还是因为异常。对于文件处理以及上下文 (context)管理器支持的类似资源管理情况，通常优先使用 with 语句，因为它比手动编写 try...finally 块更简洁，且不易出错。

然而，finally 块仍然是保证执行的基本构造，在 with 语句不适用或需要比简单资源释放更复杂的清理逻辑的情况下。它是提供错误处理和资源管理所需执行保证的底层机制。