一、引发异常(主动抛出异常)

你可能会感到疑惑,即我们从来都是想方设法地让程序正常运行,为什么还要手动设置异常呢?首先,你要要分清楚,程序发生异常和程序执行错误,它们完全是两码事,并不是说程序有异常,就代表程序有问题,因为异常既可能是由bug导致的,也可能是你故意想要引发的;其次,出现异常又不是一定会终止程序,你可以通过捕获异常获取详细信息,再次,也许你就是想让程序在这里报异常终止呢。

raise 语句的基本语法格式为:

raise [exceptionName [(reason)]]

其中,用 [] 括起来的为可选参数,其作用是指定抛出的异常名称,以及异常信息的相关描述。如果可选参数全部省略,则 raise 会把当前错误原样抛出;如果仅省略 (reason),则在抛出异常时,将不附带任何的异常描述信息。

也就是说,raise 语句有如下三种常用的用法:

  1. raise:单独一个 raise。该语句引发当前上下文中捕获的异常(比如在 except 块中),或默认引发 RuntimeError 异常。
  2. raise 异常类名称:raise 后带一个异常类名称,表示引发执行类型的异常。
  3. raise 异常类名称(描述信息):在引发指定类型的异常的同时,附带异常的描述信息。

显然,每次执行 raise 语句,都只能引发一次执行的异常。首先,我们来测试一下以上 3 种 raise 的用法:

#第一种用法:单独一个raise
raise
#会报以下默认的异常信息
Traceback (most recent call last):
  File "D:\PyGuide\错误和异常\zy_exception.py", line 3, in <module>
    raise
RuntimeError: No active exception to reraise

#第二种用法:raise 后面加上异常类型
raise NameError
#会报以下默认的异常信息
Traceback (most recent call last):
  File "D:\PyGuide\错误和异常\zy_exception.py", line 3, in <module>
    raise NameError
NameError
#第二种用法:raise 后面加上异常类型,再加上圆括号中自定义的异常描述信息
raise NameError("使用未定义的变量")
Traceback (most recent call last):
  File "D:\PyGuide\错误和异常\zy_exception.py", line 3, in <module>
    raise NameError("使用未定义的变量")
NameError: 使用未定义的变量

当然,我们通过raise语句手动引发程序异常,很多时候并不是为了让其崩溃。事实上,raise 语句引发的异常通常用 try except(else finally)异常处理结构来捕获并进行处理,从而增强程序的健壮性:

try:
    a = input("请输入一个数:")
    #判断用户输入的是否为数字
    if(not a.isdigit()):
        raise ValueError("输入的必须是数字")
except ValueError as e:
    print("引发异常:",repr(e))

#运行结果
请输入一个数:a
引发异常: ValueError('输入的必须是数字')
try:
    a = input("请输入一个数:")
    #判断用户输入的是否为数字
    if(not a.isdigit()):
        raise ValueError
except ValueError as e:
    print("引发异常:",repr(e))
    
#运行结果:
请输入一个数:a
引发异常: ValueError()
try:
    a = input("请输入一个数:")
    #判断用户输入的是否为数字
    if(not a.isdigit()):
        raise ValueError
except ValueError as e:
    print("引发异常:",e) #使用 str(e)的结果和直接用e是一样的
    
#运行结果:
请输入一个数:a
引发异常: 

可以看到,当用户输入的不是数字时,程序会进入 if 判断语句,并执行 raise 引发 ValueError 异常。但由于其位于 try 块中,因为 raise 抛出的异常会被 try 捕获,并由 except 块进行处理。

因此,虽然程序中使用了 raise 语句引发异常,但程序的执行是正常的,手动抛出的异常并不会导致程序崩溃。

raise 不需要参数

正如前面所看到的,在使用 raise 语句时可以不带参数,例如:

try:
    a = input("输入一个数:")
    if(not a.isdigit()):
        raise ValueError("a 必须是数字")
except ValueError as e:
    print("引发异常:",repr(e))
    raise

程序执行结果为:

输入一个数:a
引发异常: ValueError('a 必须是数字')
Traceback (most recent call last):
  File "D:\PyGuide\错误和异常\zy_exception.py", line 6, in <module>
    raise ValueError("a 必须是数字")
ValueError: a 必须是数字

这里重点关注位于 except 块中的 raise,由于在其之前我们已经手动引发了 ValueError 异常,因此这里当再使用 raise 语句时,它会再次引发一次。

当在没有引发过异常的程序使用无参的 raise 语句时,它默认引发的是 RuntimeError 异常。例如:

try:
    a = input("输入一个数:")
    if(not a.isdigit()):
        raise  #注意,这里的raise后面没有跟 yi'ih
except RuntimeError as e:
    print("引发异常:",repr(e))
    
#执行结果:
输入一个数:a
引发异常: RuntimeError('No active exception to reraise')

下面是另一个抛出异常的一个例子

def divide(x, y):
    if y == 0:
        raise ZeroDivisionError("0不能做分母")
    return x/y

if __name__ == '__main__':
    divide(10, 5)
    divide(10, 0)

抛出异常时,你可以指定抛出哪个异常,如果你不想指定,那么可以抛出异常Exception, 它是所有异常的父类

def divide(x, y):
    if y == 0:
        raise Exception("0不能做分母")
    return x/y

if __name__ == '__main__':
    divide(10, 5)
    divide(10, 0)