Python 入門教程/異常處理

如果你以前沒見過它們，那你還不夠努力。它們是什麼？錯誤。異常。問題。明白我的意思嗎？我的這個程式就遇到了這種問題

程式碼示例 1 - 有錯誤的程式

def menu(list, question):
    for entry in list:
        print 1 + list.index(entry),
        print ") " + entry

    return raw_input(question) - 1

# running the function
# remember what the backslash does
answer = menu(['A','B','C','D','E','F','H','I'],\
'Which letter is your favourite? ')

print 'You picked answer ' + (answer + 1)

這只是我們之前做的選單程式的一個例子。在我看來，它看起來很完美。至少在我第一次嘗試執行它之前是這樣的。執行程式，會發生什麼？

錯誤 - 人為錯誤

你程式碼中最常見的問題都是你自己造成的。很遺憾，但事實如此。當我們嘗試執行我們殘疾的程式時，我們看到了什麼？

程式碼示例 2 - 錯誤資訊

Traceback (most recent call last):
  File "/home/steven/errortest.py", line 10, in -toplevel-
    answer = menu(< I'll snip it here >)
  File "/home/steven/errortest.py", line 6, in menu
    return raw_input(question) - 1
TypeError: unsupported operand type(s) for -: 'str' and 'int'

這是什麼意思？Python 試圖告訴你（但很難找到一個合適的詞）你不能將一個字母字串和一個數字連線成一個文字字串。讓我們看一下錯誤資訊，看看它如何告訴我們這一點。

File "/home/steven/errortest.py", line 10, in -toplevel- 告訴我們一些資訊。File "/home/steven/errortest.py" 告訴我們錯誤發生在哪個檔案中。如果你使用了很多相互引用的模組，這將很有用。line 10, in -toplevel- 告訴我們錯誤發生在檔案中的第 10 行，並且發生在頂層（也就是說，沒有縮排）。
answer = menu(['A','B','C','D','E','F','H','I'],'Which letter is your favourite? ') 重複了錯誤發生的程式碼。
由於這行程式碼呼叫了一個函式，接下來的兩行描述了錯誤發生在函式中的哪個位置。
TypeError: unsupported operand type(s) for -: 'str' and 'int' 告訴你錯誤型別。在本例中，它是一個 "TypeError"，表示你嘗試對不相容的變數進行減法運算。

對於一個錯誤，會有多個檔案和程式碼列表，因為錯誤是由於兩行程式碼的互動而發生的（例如，當使用函式時，錯誤發生在呼叫函式的那一行，以及函式中出錯的那一行）。

現在我們知道了問題是什麼，如何解決它？錯誤資訊已經隔離了問題所在，所以我們只關注那段程式碼。

程式碼示例 3 - 呼叫 menu 函式

answer = menu(['A','B','C','D','E','F','H','I'],\
'Which letter is your favourite? ')

這是一個函式呼叫。錯誤發生在函式中的以下一行程式碼中

程式碼示例 4 - 錯誤發生的地方

return raw_input(question) - 1

raw_input 始終返回一個字串，因此出現了我們的問題。讓我們將其更改為 input()，當你輸入一個數字時，它會返回一個數字。

程式碼示例 5 - 修復錯誤

return input(question) - 1

錯誤修復！

異常 - 程式碼的侷限性

好的，當你在正常情況下執行程式時，它能正常工作。但是，如果你嘗試一些奇怪的事情呢？輸入一個字母（比如 "m"）而不是一個數字？哎喲！

程式碼示例 6 - 另一個錯誤資訊

Traceback (most recent call last):
  File "/home/steven/errortest.py", line 10, in -toplevel-
    answer = menu(< I'll snip it here >)
  File "/home/steven/errortest.py", line 6, in menu
    return input(question) - 1
  File "", line 0, in -toplevel-
NameError: name 'm' is not defined

這告訴我們什麼？有兩行程式碼列表 - 一行在第 10 行，另一行在第 6 行。它告訴我們，當我們在第 10 行呼叫 menu 函式時，在第 6 行（我們減去 1 的地方）發生了錯誤。如果你知道 input() 函式的作用，這就會說得通 - 我閱讀了一些資料並進行了測試，發現如果你輸入一個字母或單詞，它會認為你在提及一個變數！所以，在第 6 行，我們試圖從變數 "m" 中減去 1，而 "m" 不存在。

你不知道如何修復它？最好的也是最簡單的方法之一是使用 try 和 except 運算子。

這是一個在程式中使用 try 的示例。

程式碼示例 7 - try 運算子

try:
    function(world, parameters)
except:
    print world.errormsg

這是一個我試圖修復的非常混亂的程式碼段的示例。首先，執行 try: 下面的程式碼。如果發生錯誤，編譯器會跳到 except 部分並列印 world.errormsg。程式不會停止並崩潰，它會執行 except: 下面的程式碼，然後繼續執行。

讓我們在程式碼中發生錯誤的地方（第 6 行）試試看。現在 menu 函式是

程式碼示例 8 - 測試我們的修復

def menu(list, question):
    for entry in list:
        print 1 + list.index(entry),
        print ") " + entry
    try:
        return input(question) - 1
    except NameError:
        print "Enter a correct number"

當你被要求輸入一個數字時，嘗試輸入一個字母，看看會發生什麼。糟糕。我們修復了一個問題，但現在它導致了另一個問題。這種情況經常發生。（有時你會陷入迴圈，因為你的程式碼太亂了）。讓我們看看這個錯誤。

程式碼示例 9 - 又一個錯誤資訊

Traceback (most recent call last):
  File "/home/steven/errortest.py", line 12, in -toplevel-
    print 'You picked answer', (answer + 1)
TypeError: unsupported operand type(s) for +: 'NoneType' and 'int'

這次發生了什麼？menu 函式沒有返回值 - 它只打印了一個錯誤資訊。當我們在程式結束時嘗試列印返回值加 1 時，返回值是什麼？沒有返回值？那麼 1 加...，嗯，我們不知道我們要把 1 加到什麼東西上！

我們只需返回任何數字，但這相當於撒謊。我們真正應該做的是重寫程式，讓它能夠處理這個異常。用什麼處理？用 try 和 except！

程式碼示例 10 - 另一個解決方案

# from when we finish defining the function
answer = menu(['A','B','C','D','E','F','H','I'],\
'Which letter is your favourite? ')
try:
    print 'You picked answer', (answer + 1)
    # you can put stuff after a comma in the 'print' statement,
    # and it will continue as if you had typed in 'print' again
except:
    print '\nincorrect answer.'
    # the '\n' is for formatting reasons. Try without it and see.

問題再次解決。

無休止的錯誤

我們上面使用的這種方法並不推薦。為什麼？因為除了我們知道可能發生的錯誤外，except: 還捕獲了所有其他錯誤。如果這意味著我們永遠看不到可能導致後續問題發生的錯誤怎麼辦？如果 except: 捕獲了所有可能的錯誤，我們就無法控制要處理哪些錯誤，以及我們想要看到的其他錯誤，因為到目前為止我們還沒有處理它們。我們也幾乎無法在一個程式碼塊中處理多種型別的錯誤。當一切都無望時，該怎麼辦？以下是一個遇到這種情況的程式碼示例。

程式碼示例 11 - 我們面臨的問題

print 'Subtraction program, v0.0.1 (beta)'
a = input('Enter a number to subtract from > ')
b = input('Enter the number to subtract > ')
print a - b

好的，你輸入了兩個數字，它能正常工作。輸入一個字母，它會給你一個 NameError。讓我們重寫程式碼，只處理 NameError。我們將把程式放在一個迴圈中，這樣如果發生錯誤，它就會重新啟動（使用 continue，它會從頂部重新開始迴圈，使用 break，它會退出迴圈）。

程式碼示例 12 - 處理 NameError

print 'Subtraction program, v0.0.2 (beta)'
loop = 1
while loop == 1:
    try:
        a = input('Enter a number to subtract from > ')
        b = input('Enter the number to subtract > ')
    except NameError:
        print "\nYou cannot subtract a letter"
        continue
    print a - b
    try:
        loop = input('Press 1 to try again > ')
    except NameError:
        loop = 0

在這裡，如果輸入錯誤，我們將重新啟動迴圈。在第 12 行，我們假設你想要退出程式，如果你沒有按 1，所以我們退出了程式。

但是仍然存在問題。如果我們留空或輸入一個不尋常的字元，例如 ! 或 ;，程式會給我們一個 SyntaxError。讓我們處理這個問題。當我們要求輸入要減去的數字時，我們會給出不同的錯誤資訊。當我們要求按 1 時，我們還會假設使用者想要退出。

程式碼示例 13 - 現在，處理 SyntaxError

print 'Subtraction program, v0.0.3 (beta)'
loop = 1
while loop == 1:
    try:
        a = input('Enter a number to subtract from > ')
        b = input('Enter the number to subtract > ')
    except NameError:
        print "\nYou cannot subtract a letter"
	continue
    except SyntaxError:
        print "\nPlease enter a number only."
	continue
    print a - b
    try:
        loop = input('Press 1 to try again > ')
    except (NameError,SyntaxError):
        loop = 0

如你所見，你可以使用多個 except，每個 except 處理一個不同的問題。你也可以使用一個 except 來處理多個異常，方法是將它們放在括號內並用逗號隔開。

現在我們有一個程式，它很難被終端使用者崩潰。作為最後的挑戰，看看你是否能使其崩潰。我已經想到了一種方法 - 如果你仔細閱讀了關於人為錯誤的部分，你可能知道它是什麼。