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在编程过程中，程序难免会遇到各种错误和意外情况。Python 提供了强大的异常处理机制，帮助开发者优雅地应对这些问题，避免程序因一个错误而直接崩溃。本文将系统介绍 Python 中常见的异常类型、异常处理语法以及最佳实践。

一、什么是异常（Exception）？

异常是指程序在运行过程中发生的错误事件，它会中断正常的执行流程。例如：除以零、访问不存在的文件、调用无效的方法等。

Python 使用“抛出异常”（raise exception）的方式来通知错误，并允许我们通过捕获异常（catch exception）来处理这些错误。

✅ 正确处理异常可以让程序更健壮、用户体验更好。

二、常见内置异常类型

Python 内置了多种异常类，所有异常都继承自BaseException。以下是开发中最常遇到的一些异常类型：

📌提示：这些异常都是类，可以被捕捉和处理。

三、异常处理的基本语法：try-except

Python 使用try...except结构来捕获并处理异常。

基本结构：

try:

# 尝试执行可能出错的代码

result = 10 / 0

except ZeroDivisionError:

# 如果发生指定异常，则执行这里的代码

print("不能除以零！")

捕获多个异常

方法1：分别处理不同异常

try:

num = int(input("请输入一个数字："))

result = 10 / num

print(f"结果是：{result}")

except ValueError:

print("输入的不是有效数字！")

except ZeroDivisionError:

print("不能除以零！")

方法2：用一个 except 处理多个异常

except (ValueError, ZeroDivisionError) as e:

print(f"发生了错误：{e}")

四、完整的异常处理结构：try-except-else-finally

Python 支持更复杂的异常控制结构：

try:

file = open("data.txt", "r")

content = file.read()

number = int(content.strip())

except FileNotFoundError:

print("文件未找到。")

except ValueError:

print("文件内容不是一个有效的数字。")

else:

# try 成功执行后才运行（无异常）

print(f"读取到的数字是：{number}")

finally:

# 无论是否出错都会执行（通常用于清理资源）

print("清理工作...")

各部分作用说明：

五、抛出异常：raise关键字

我们可以主动抛出异常，用于验证条件或传递错误信息。

示例1：手动抛出异常

age = -5

if age < 0:

raise ValueError("年龄不能为负数！")

示例2：自定义异常信息

raise TypeError("期望字符串类型，但得到了整数")

示例3：重新抛出异常（用于日志记录后继续传播）

try:

risky_operation()

except Exception as e:

print(f"记录错误：{e}")

raise # 重新抛出原异常

六、自定义异常类

当内置异常无法满足需求时，我们可以创建自己的异常类型。

创建自定义异常

class InvalidAgeError(Exception):

"""表示年龄无效的自定义异常"""

def __init__(self, age, message="年龄不在合法范围内"):

self.age = age

self.message = message

super().__init__(self.message)

# 使用自定义异常

def set_age(age):

if not (0 <= age <= 150):

raise InvalidAgeError(age)

print(f"设置年龄为：{age}")

# 调用测试

try:

set_age(200)

except InvalidAgeError as e:

print(f"错误：{e}（输入的年龄是 {e.age}）")

输出：

错误：年龄不在合法范围内（输入的年龄是 200）

✅ 自定义异常有助于提高代码可读性和维护性。

七、实际应用示例：安全读取配置文件

import json

def load_config(file_path):

try:

with open(file_path, 'r', encoding='utf-8') as f:

config = json.load(f)

except FileNotFoundError:

print(f"警告：配置文件 {file_path} 不存在，使用默认配置。")

return {"host": "localhost", "port": 8080}

except json.JSONDecodeError as e:

print(f"配置文件格式错误：{e}")

return {}

except PermissionError:

print("没有权限读取配置文件。")

return None

else:

print("配置加载成功。")

return config

finally:

print("配置加载过程结束。")

# 使用

config = load_config("config.json")

八、异常处理的最佳实践

1. 不要滥用except:或except Exception:

   # ❌ 危险！会隐藏所有错误

   try:

   something()

   except:

   pass

2. 尽量具体地捕获异常

   # ✅ 推荐

   except ValueError as e:

   handle_value_error(e)

3. 记录异常信息便于调试

   import logging

   try:

   ...

   except Exception as e:

   logging.error(f"发生异常：{e}", exc_info=True)

4. 避免空的except块至少打印或记录错误信息。

5. 使用with替代手动资源管理如文件操作中使用with open()，自动处理关闭。

6. 不要忽略 KeyboardInterrupt 和 SystemExit它们是用户中断信号，不应被普通except Exception捕获。

九、总结

🎯小练习建议：

编写一个函数safe_divide(a, b)，实现两个数的安全除法：

• 若b == 0，捕获ZeroDivisionError
• 若参数不是数字，捕获TypeError
• 成功则返回结果，失败则返回None并提示错误信息

def safe_divide(a, b):

try:

return a / b

except ZeroDivisionError:

print("错误：除数不能为零。")

return None

except TypeError:

print("错误：请输入数字。")

return None

print(safe_divide(10, 2)) # 5.0

print(safe_divide(10, 0)) # 错误提示

print(safe_divide("a", 2)) # 错误提示

掌握异常处理是成为合格 Python 开发者的重要一步。善用异常机制，让你的程序更加稳定、可靠、易于维护！