Python 抛出异常

抛出异常相当于是停止运行这个函数中的代码，将程序执行转到 except 语句。

如果没有 try 和 except 语句覆盖抛出异常的 raise 语句，该程序就会崩溃，并显示异常的出错信息。通常是调用该函数的代码知道如何处理异常，而不是该函数本身。所以你常常会看到 raise 语句在一个函数中， try 和 except 语句在调用该函数的代码中。

使用 try 和 except 语句，你可以更优雅地处理错误，而不是让整个程序崩溃。

#!/usr/bin/env python3
# -*- coding:utf-8 -*-

def boxPrint(symbol, width, height):
    if len(symbol) != 1:
        raise Exception("Symbol must be a single character string.")
    if width <= 2:
        raise Exception("Width must be greater than 2.")
    if height <= 2:
        raise Exception("Height must be greater than 2.")

    print(symbol * width)
    for i in range(height - 2):
        print(symbol + (' ' * (width - 2)) + symbol)
    print(symbol * width)


for sym, w, h in (('*', 4, 4), ('O', 20, 5), ('x', 1, 3), ('ZZ', 3, 3)):
    try:
        boxPrint(sym, w, h)
    except Exception as err:
        print('An exception happened: ' + str(err))

/usr/bin/python3.5 /home/strong/workspace/master.py
****
*  *
*  *
****
OOOOOOOOOOOOOOOOOOOO
O                  O
O                  O
O                  O
OOOOOOOOOOOOOOOOOOOO
An exception happened: Width must be greater than 2.
An exception happened: Symbol must be a single character string.

Process finished with exit code 0

References

 抛出异常：

Python程序中的异常不仅可以自动触发，还可以由开发人员使用raise语句和assert语句主动抛出。

使用raise语句抛出异常：

1.使用异常类引发异常

格式如下：

raise 异常类  #格式1：使用异常类名引发指定的异常

示例如下所示：

 raise NameError

运行界面如下：

2.使用异常类对象引发异常

格式如下：

raise 异常类对象   #格式2：使用异常类的对象引发指定的异常

示例代码如下：

raise NameError()

运行界面如下：

以上代码中的raise之后的NameError（）用于创建异常类对象。创建异常类对象时还通过字符串指定异常的具体信息。

示例代码如下：

raise NameError("索引下标超出异常")

运行界面如下所示：

 3.重新引发异常：

格式如下：

 raise  #格式3：使用刚出现过的异常重新引发异常

代码如下：

try:
    raise NameError
except:
    raise

运行界面： 

以上示例中的try语句执行后会出现因raise语句引发的NameError异常，出现异常后except子句会被执行；except子句后的代码又使用raise语句抛出刚刚发生的NameError异常，最终程序因再次抛出异常而终止执行。

raise语句的语法格式总结如下：

1.raise 异常类  #格式1：使用异常类名引发指定的异常

2.raise 异常类对象   #格式2：使用异常类的对象引发指定的异常

3. raise  #格式3：使用刚出现过的异常重新引发异常

以上3种格式都是通过raise语句抛出异常。第1种格式和第2种格式是对等的，都会引发指定类型的异常。其中，第一种格式会隐式创建一个该异常类型的对象，第2种格式是最常见的形式，它会直接提供一个该异常类型的对象，第3种格式用于重新引发刚刚发生的异常。

使用assert语句抛出异常：

assert语句又称为断言语句，其语法格式如下所示：

assert 表达式[,异常信息]

以上语法格式的assert后面紧跟一个表达式，表达式的值为False时触发AssertionError异常，值为True时不做任何操作；表达式之后可以使用字符串来描述异常信息。

assert语句可以帮助程序开发者在开发阶段调试程序，以保证程序能够正确运行。

下面使用断言语句判断用户输入的除数是否为0，示例代码如下：

num_one = int(input("请输入被除数："))
num_two = int(input("请输入除数"))
assert num_two !=0,'除数不能为0'
result=num_one/num_two
print(num_one,'/',num_two,'=',result)

运行界面： 

以上代码首先会接收用户输入的2个数num_one和num_two,并将num_one和num_two分别作为被除数和除数；然后使用assert语句判定num_two不等于0，若不等于0则进行除法运算，否则会引发AssertionError异常，并提示"除数不能为0";最后输出num_one除以num_two的结果。

异常的传递：

如果程序中的异常没有被处理，默认情况下会将该异常传递到上一级，如果上一级仍然没有处理异常，那么会继续向上传递，直至异常被处理或程序崩溃。

示例如下：

代码示例如下：

def get_width():            #get_width()函数用于计算正方形边长
    print("get_width开始执行")
    num=int(input("请输入除数："))
    width_len=10/num
    print("get_width执行结束")
    return width_len
def calc_area():            #calc_area函数用于计算正方形面积
    print("calc_area开始执行")
    width_len =get_width()
    print("calc_area执行结束")
    return width_len*width_len
def show_area():         #show_area()函数用于输出正方形的面积
    try:
        print("show_area开始执行")
        area_val=calc_area()
        print(f"正方形的面积是：{area_val}")
        print("show_area执行结束")
    except ZeroDivisionError as e:
        print(f"捕捉到异常：{e}")
show_area()

以上定义的函数show_area（）为程序入口，该函数中调用了calc_area()函数，calc_area()函数中又调用了get_width函数。

不出现异常时的运行机制：

通过对该程序的分析，可知，程序的入口为show_area( ),首先执行函数show_area(),这个函数里面有try-except判断异常机制，识别try子句，无异常的时候，根据代码，首先输出show_area开始执行，之后将calc_area()的值赋给area_val,通过代码可知，calc_area的值可通过上一级的calc_area函数得到，看这段代码，输出calc_area开始执行，之后将get_width的值赋给width_len,与上面相似，可知get_width函数开始运行，输出get_width开始执行，然后输入除数，然后输出get_width执行结束，calc_area执行结束，输出正方形的面积是多少，输出show_area执行结束！

运行界面如下：

有异常的运行机制：

因为只在show_area函数里面存在try-except异常识别机制，当get_width()函数使用变量num接收用户输入的除数，通过语句width_len=10/num计算正方形的边长，如果用户输入的除数值为0，那么程序会引发ZeroDivisionError异常。因为get_width()函数中并没有捕获异常的语句，所以get_width()函数中引发的异常向上传递到calc_area（）函数，calc_area()函数中也没有捕获异常的语句，只能将异常继续向上传递到show_area()函数。

show_area函数中设置了异常捕获语句try-except,它在接收到由calc_area()函数传递的异常后，会通过try-except捕获并处理异常。

 运行界面如图所示：