Python 錯誤和異常
簡述
程式中的錯誤一般被稱為 Bug,無可否認,這幾乎總是程式設計師的錯。。。
程式設計師的一生,始終伴隨著一件事 - 除錯(錯誤檢測、異常處理)。反反覆覆,最可怕的是:不僅自己的要改,別人的也要改。。。一萬頭草泥馬奔騰而過!
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錯誤
程式錯誤,主要分為三類:
- 語法錯誤
- 邏輯錯誤
- 執行時錯誤
語法錯誤
語法錯誤(也稱:解析錯誤):是指不遵循語言的語法結構引起的錯誤(程式無法正常編譯/執行)。
在編譯語言(例如:C++
)中,語法錯誤只在編譯期出現,編譯器要求所有的語法都正確,才能正常編譯。不過對於直譯語言(例如:Python
)來說,語法錯誤可能在執行期才會出現,而且不太容易區分語法錯誤及語義錯誤。
常見的 Python 語法錯誤有:
- 遺漏了某些必要的符號(冒號、逗號或括號)
- 關鍵字拼寫錯誤
- 縮排不正確
- 空語句塊(需要用
pass
語句)
例如,編寫這樣一個條件判斷語句:
>>> if n < 5
File "<stdin>", line 1
if n < 5
^
SyntaxError: invalid syntax
由於 if
語句中缺少一個冒號(:
),不符合 Python 語法,因此程式無法正常執行。
邏輯錯誤
邏輯錯誤(也稱:語義錯誤):是指程式的執行結果與預期不符(程式可以正常執行,不會 Crash)。
與語法錯誤不同的是,邏輯錯誤從語法上來說是正確的,但會產生意外的輸出或結果,並不一定會被立即發現。邏輯錯誤的唯一表現就是錯誤的執行結果。
常見的邏輯錯誤有:
- 運算子優先順序考慮不周
- 變數名使用不正確
- 語句塊縮排層次不對
- 在布林表示式中出錯
例如,要計算兩個數的平均值:
>>> def average(a, b):
... return a + b / 2 # 應為 (a + b) / 2
...
>>>
雖然程式能夠正常執行,但程式碼中缺少括號,由於運算子優先順序(先乘除,後加減)的緣故,運算結果並不正確。
執行時錯誤
執行時錯誤:是指程式可以執行,但是在執行過程中遇到錯誤,導致意外退出。
當程式由於執行時錯誤而停止時,通常會說程式崩潰了。在 Python 中,這種執行時錯誤被稱為異常。
Python 中的一些執行時錯誤:
- 使用未定義的識別符號(
NameError
) - 除數為 0(
ZeroDivisionError
) - 開啟的檔案不存在(
FileNotFoundError
) - 匯入的模組沒被找到(
ImportError
)
例如,除數為 0:
>>> 5 / 0
Traceback (most recent call last):
File "<stdin>", line 1, in <module>
ZeroDivisionError: division by zero
每當出現這類執行時錯誤時,Python 就會建立一個異常物件。如果處理不當,會輸出一個跟蹤(Traceback)到那個錯誤,以及關於為什麼會出現錯誤的一些細節。
內建異常的層次結構
Python 中有許多內建的異常,當出現相應的錯誤時,就會引發這些異常。
BaseException
+-- SystemExit
+-- KeyboardInterrupt
+-- GeneratorExit
+-- Exception
+-- StopIteration
+-- StopAsyncIteration
+-- ArithmeticError
| +-- FloatingPointError
| +-- OverflowError
| +-- ZeroDivisionError
+-- AssertionError
+-- AttributeError
+-- BufferError
+-- EOFError
+-- ImportError
+-- ModuleNotFoundError
+-- LookupError
| +-- IndexError
| +-- KeyError
+-- MemoryError
+-- NameError
| +-- UnboundLocalError
+-- OSError
| +-- BlockingIOError
| +-- ChildProcessError
| +-- ConnectionError
| | +-- BrokenPipeError
| | +-- ConnectionAbortedError
| | +-- ConnectionRefusedError
| | +-- ConnectionResetError
| +-- FileExistsError
| +-- FileNotFoundError
| +-- InterruptedError
| +-- IsADirectoryError
| +-- NotADirectoryError
| +-- PermissionError
| +-- ProcessLookupError
| +-- TimeoutError
+-- ReferenceError
+-- RuntimeError
| +-- NotImplementedError
| +-- RecursionError
+-- SyntaxError
| +-- IndentationError
| +-- TabError
+-- SystemError
+-- TypeError
+-- ValueError
| +-- UnicodeError
| +-- UnicodeDecodeError
| +-- UnicodeEncodeError
| +-- UnicodeTranslateError
+-- Warning
+-- DeprecationWarning
+-- PendingDeprecationWarning
+-- RuntimeWarning
+-- SyntaxWarning
+-- UserWarning
+-- FutureWarning
+-- ImportWarning
+-- UnicodeWarning
+-- BytesWarning
+-- ResourceWarning
注意: 當捕獲異常或者決定應該繼承哪個異常類時,這個層次關係非常有用。