Python 的异常处理机制是程序运行中处理错误和异常情况的重要工具。通过异常处理，可以捕获程序运行时出现的错误，避免程序因未处理的异常而崩溃，同时还可以提供更友好的错误提示或采取相应的补救措施。以下是关于 Python 异常处理机制的详细介绍：
1. 异常的基本概念
- 异常（Exception） ：异常是指程序运行过程中出现的不正常情况，例如语法错误、运行时错误等。Python 中的异常是一个对象，表示程序运行中出现的错误或异常情况。
- 错误（Error） ：错误是程序运行中出现的不符合预期的情况，通常会导致程序中断。错误分为语法错误（Syntax Error）和运行时错误（Runtime Error）。语法错误是指代码不符合 Python 语法规范，通常在代码编写阶段就能发现；运行时错误是指程序在运行过程中出现的错误，例如除以零、访问不存在的变量等。
2. 异常处理的基本结构
Python 中使用 try...except 块来捕获和处理异常。其基本语法如下：
try:# 尝试执行的代码pass
except ExceptionType as e:# 处理异常的代码pass
示例代码
try:result = 10 / 0
except ZeroDivisionError as e:print(f"发生错误：{e}")
输出结果
发生错误：division by zero
在上述代码中，try 块中的代码是可能会引发异常的代码。如果在 try 块中发生了异常，程序会跳转到 except 块中处理异常。except 块指定了要捕获的异常类型（如 ZeroDivisionError），并通过变量 e 获取异常对象，从而可以获取异常的具体信息。
3. 捕获多种异常
可以使用多个 except 子句来捕获不同类型的异常，或者使用一个 except 子句捕获所有异常。
示例代码
try:result = 10 / 0
except ZeroDivisionError as e:print(f"发生除零错误：{e}")
except TypeError as e:print(f"发生类型错误：{e}")
except Exception as e: # 捕获其他所有异常print(f"发生其他异常：{e}")
输出结果
发生除零错误：division by zero
在上述代码中，如果发生 ZeroDivisionError，则会执行第一个 except 块；如果发生 TypeError，则会执行第二个 except 块；如果发生其他类型的异常，则会执行第三个 except 块。
4. 捕获所有异常
如果希望捕获所有异常，可以使用 except Exception as e 或直接使用 except（不推荐，因为它会捕获包括系统退出异常在内的所有异常）。
示例代码
try:result = 10 / 0
except Exception as e:print(f"发生异常：{e}")
输出结果
发生异常：division by zero
5. else 子句
else 子句用于在没有异常发生时执行的代码。else 子句必须位于所有 except 子句之后。
示例代码
try:result = 10 / 2
except ZeroDivisionError as e:print(f"发生除零错误：{e}")
else:print(f"结果为：{result}")
输出结果
结果为：5.0
在上述代码中，如果 try 块中没有发生异常，则会执行 else 子句中的代码。
6. finally 子句
finally 子句用于在 try...except 块执行完毕后，无论是否发生异常都会执行的代码。通常用于清理资源，例如关闭文件、释放网络连接等。
示例代码
try:result = 10 / 0
except ZeroDivisionError as e:print(f"发生除零错误：{e}")
finally:print("finally 子句执行")
输出结果
发生除零错误：division by zero
finally 子句执行
在上述代码中，无论是否发生异常，finally 子句中的代码都会被执行。
7. 自定义异常
Python 允许用户自定义异常类。自定义异常类必须继承自 Exception 类或其子类。
示例代码
class MyCustomError(Exception):def __init__(self, message):super().__init__(message)try:raise MyCustomError("这是一个自定义异常")
except MyCustomError as e:print(f"捕获自定义异常：{e}")
输出结果
捕获自定义异常：这是一个自定义异常
在上述代码中，定义了一个名为 MyCustomError 的自定义异常类，并在 try 块中通过 raise 关键字抛出自定义异常。然后通过 except 子句捕获并处理该自定义异常。
8. 异常链
在 Python 3 中，可以通过 raise...from 语法来指定异常链。当一个异常是由于另一个异常引起的时，可以使用 from 关键字来指定原始异常。
示例代码
try:try:result = 10 / 0except ZeroDivisionError as e:raise ValueError("无效的输入") from e
except ValueError as e:print(f"捕获异常：{e}")
输出结果
捕获异常：无效的输入
在上述代码中，内部的 try 块中发生了 ZeroDivisionError 异常，然后通过 raise 关键字抛出了一个 ValueError 异常，并通过 from 关键字指定了原始异常 e。
9. 异常处理的最佳实践
- 明确捕获异常类型 ：尽量明确捕获具体的异常类型，而不是捕获所有异常。这样可以更准确地处理不同类型的异常，避免隐藏潜在的错误。
- 使用
else子句 ：将没有异常时需要执行的代码放在else子句中，这样可以使代码结构更清晰。 - 使用
finally子句清理资源 ：在finally子句中清理资源，确保资源在异常发生时也能被正确释放。 - 合理使用自定义异常 ：当需要表示特定的错误情况时，可以定义自定义异常类，使代码更具可读性和可维护性。
- 记录异常信息 ：在捕获异常时，可以使用日志记录异常信息，方便后续的调试和排查问题。
总之，Python 的异常处理机制是一种强大的工具，可以帮助我们编写更健壮、更可靠的程序。通过合理使用异常处理机制，可以有效地处理程序运行中的错误和异常情况，提高程序的稳定性和用户体验。
文章来源于zlibrary图书馆中《Python编程从入门到实践》书的Python异常处理机制章节内容
