Python 中的异常处理是指管理在程序执行过程中可能出现的运行时错误。在 Python 中，当执行期间出现错误或意外情况时，比如除以零、试图访问不存在的文件、或者尝试对不兼容的数据类型执行操作，就会引发异常。
Python 提供了两个非常重要的特性来处理 Python 程序中的任何意外错误，并添加调试能力：
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异常处理 — 这将在本教程中介绍。以下是 Python 中可用的标准异常列表：标准异常。
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Python 中的断言
断言是一种 sanity-check（合理性检查），你可以在测试程序时开启，在测试完成后关闭。
最容易理解断言的方式就是把它当作一个 raise-if 语句（或者更准确地说是一个 raise-if-not 语句）。测试一个表达式，如果结果为假，则抛出一个异常。
断言是由 assert 语句执行的，这是 Python 中的最新关键字，从版本 1.5 开始引入。 程序员经常在函数开始处放置断言来检查输入的有效性，并在函数调用后检查输出的有效性。
断言语句
当 Python 遇到一个 assert 语句时，它会评估伴随的表达式，这个表达式最好是真实的。如果表达式为假，Python 会抛出一个 AssertionError 异常。
断言的语法如下：
assert Expression[, Arguments]
如果断言失败，Python 使用 ArgumentExpression 作为 AssertionError 的参数。AssertionError 异常可以像其他异常一样使用 try-except 语句捕获和处理，但如果未处理，它们将终止程序并产生回溯。
示例
下面是一个将温度从开尔文度转换为华氏度的函数。由于零度开尔文是温度的极限，如果遇到负温度，函数会退出。
def KelvinToFahrenheit(Temperature):
assert (Temperature >= 0),"温度低于绝对零度!"
return ((Temperature-273)*1.8)+32
print (KelvinToFahrenheit(273))
print (int(KelvinToFahrenheit(505.78)))
print (KelvinToFahrenheit(-5))
当上述代码被执行时，会产生如下结果：
32.0
451
Traceback (most recent call last):
File "test.py", line 9, in <module>
print (KelvinToFahrenheit(-5))
File "test.py", line 4, in KelvinToFahrenheit
assert (Temperature >= 0),"温度低于绝对零度!"
AssertionError: 温度低于绝对零度!
什么是异常？
异常是一个事件，发生在程序执行期间，会中断程序的正常流程。一般来说，当 Python 脚本遇到其无法处理的情况时，它会引发异常。异常是一个代表错误的 Python 对象。
当 Python 脚本引发异常时，必须立即处理异常，否则它会终止并退出。
在 Python 中处理异常
如果你有一些可疑的代码，可能会引发异常，你可以通过将可疑的代码放在 try: 块中来保护你的程序。在 try: 块之后，包括一个 except: 语句，后面跟着尽可能优雅地处理问题的一段代码。
try: 块包含可能会引发异常的操作。
如果异常发生，程序跳转到 except: 块。
如果没有异常发生在 try: 块中，except: 块会被跳过。
语法
以下是 try...except...else 块的简单语法：
try:
你在这里执行操作
......................
except ExceptionI:
如果有 ExceptionI，则执行这块代码。
except ExceptionII:
如果有 ExceptionII，则执行这块代码。
......................
else:
如果没有异常，则执行这块代码。
以下是关于上述语法的一些重要点：
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单个
try 语句可以有多个 except 语句。这在 try 块包含可能引发不同类型异常的语句时非常有用。
-
你也可以提供一个通用的
except 子句，它可以处理任何异常。
-
在
except 子句之后，你可以包含一个 else 子句。如果 try: 块中的代码没有引发异常，else 块中的代码将会执行。
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else 块是一个放置不需要 try: 块保护的代码的好地方。
示例
下面的例子打开一个文件，写入内容，并优雅地退出，因为没有任何问题。
try:
fh = open("testfile", "w")
fh.write("这是一个用于异常处理的测试文件!!")
except IOError:
print ("错误：找不到文件或读取数据")
else:
print ("成功写入文件内容")
fh.close()
它会产生如下输出：
成功写入文件内容
然而，如果将 open() 函数中的模式参数改为 "w" 并且 testfile 文件不存在，程序将在 except 块中遇到 IOError 并打印如下错误信息：
错误：找不到文件或读取数据
示例
下面的例子尝试打开一个你没有写权限的文件，因此它会引发一个异常。
try:
fh = open("testfile", "r")
fh.write("这是一个用于异常处理的测试文件!!")
except IOError:
print ("错误：找不到文件或读取数据")
else:
print ("成功写入文件内容")
这会产生如下结果：
错误：找不到文件或读取数据
没有指定异常的 except 子句
你也可以在没有定义异常的情况下使用 except 语句，如下所示：
try:
你在这里执行操作；
......................
except:
如果有任何异常，则执行这块代码。
......................
else:
如果没有异常，则执行这块代码。
这种形式的 try-except 语句会捕捉所有异常。虽然使用这种形式的 try-except 语句可以捕捉所有异常，但这不是一种好的编程实践，因为它捕捉了所有异常但并没有让程序员识别出问题的根本原因。
多个异常的 except 子句
你也可以使用同一个 except 语句来处理多个异常，如下所示：
try:
你在这里执行操作；
......................
except(Exception1[, Exception2[,...ExceptionN]]]):
如果有给定异常列表中的任何异常，
则执行这块代码。
......................
else:
如果没有异常，则执行这块代码。
try-finally 子句
你可以使用 finally: 块与 try: 块一起。finally 块是一个放置任何必须执行的代码的地方，无论 try 块是否引发了异常。try-finally 语句的语法如下：
try:
你在这里执行操作；
......................
由于任何异常，这可能会被跳过。
finally:
这总是会被执行。
......................
你不能在一个 finally 子句中使用 else 子句。
示例
try:
fh = open("testfile", "w")
fh.write("这是一个用于异常处理的测试文件!!")
finally:
print ("错误：找不到文件或读取数据")
如果你没有权限以写模式打开文件，那么这将产生如下结果：
错误：找不到文件或读取数据
同样的例子可以更清晰地重写如下：
try:
fh = open("testfile", "w")
try:
fh.write("这是一个用于异常处理的测试文件!!")
finally:
print ("准备关闭文件")
fh.close()
except IOError:
print ("错误：找不到文件或读取数据")
当在 try 块中抛出异常时，执行立即传递给 finally 块。在 finally 块中的所有语句被执行完毕后，如果在更高一层的 try-except 语句中存在 except 子句，异常会被再次抛出并处理。
异常的参数
异常可以有一个参数，它是一个提供了关于问题附加信息的值。参数的内容因异常而异。你通过在 except 子句中提供一个变量来捕获异常的参数，如下所示：
try:
你在这里执行操作；
......................
except ExceptionType as Argument:
你可以在这里打印 Argument 的值...
如果你编写的是处理单个异常的代码，你可以在 except 语句中异常名称后跟随一个变量。如果你捕获多个异常，可以在异常元组后跟随一个变量。
这个变量接收异常的值，通常包含导致异常的原因。变量可以接收单个值或多个值的形式为元组。这个元组通常包含错误字符串、错误编号和错误位置。
示例
下面是一个单个异常的例子：
def temp_convert(var):
try:
return int(var)
except ValueError as Argument:
print ("参数不包含数字\n", Argument)
temp_convert("xyz")
这会产生如下结果：
参数不包含数字
invalid literal for int() with base 10: 'xyz'
在 Python 中抛出异常
你可以通过使用 raise 语句以多种方式抛出异常。raise 语句的一般语法如下：
语法
raise [Exception [, args [, traceback]]]
这里的 Exception 是异常的类型（例如，NameError），而 argument 是异常参数的值。参数是可选的；如果不提供，异常参数默认为 None。
最后一个参数 traceback 也是可选的（并且在实践中很少使用），如果存在的话，它是用于异常的回溯对象。
示例
异常可以是一个字符串、一个类或一个对象。Python 核心抛出的大多数异常都是类，带有类实例作为参数。定义新的异常相当容易，可以按照以下方式完成：
def functionName(level):
if level < 1:
raise "Invalid level!", level
注意：为了捕获一个异常，“except”子句必须引用相同的异常，无论是类对象还是简单的字符串。例如，要捕获上面的异常，我们必须按如下方式编写 except 子句：
try:
except "Invalid level!":
else:
用户定义的异常
Python 也允许你通过从标准内置异常派生类来创建自己的异常。
下面是一个与 RuntimeError 相关的例子。这里创建了一个从 RuntimeError 派生的类。当你需要在捕获异常时显示更多特定的信息时，这是有用的。
在 try 块中，用户定义的异常被抛出并在 except 块中被捕获。变量 e 用于创建该类的一个实例。
class Networkerror(RuntimeError):
def __init__(self, arg):
self.args = arg
一旦你定义了上述类，你可以按照以下方式抛出异常：
try:
raise Networkerror("Bad hostname")
except Networkerror as e:
print(e.args)
标准异常
以下是在 Python 中可用的标准异常列表：
| 序号 |
异常名称 |
描述 |
| 1 |
Exception |
所有异常的基础类 |
| 2 |
StopIteration |
当迭代器的 next() 方法没有指向任何对象时抛出 |
| 3 |
SystemExit |
由 sys.exit() 函数抛出 |
| 4 |
StandardError |
除了 StopIteration 和 SystemExit 之外的所有内置异常的基础类 |
| 5 |
ArithmeticError |
数值计算中发生的所有错误的基础类 |
| 6 |
OverflowError |
当数值类型超出最大限制时抛出 |
| 7 |
FloatingPointError |
当浮点数计算失败时抛出 |
| 8 |
ZeroDivisionError |
当所有数值类型进行除零或取模运算时抛出 |
| 9 |
AssertionError |
当断言语句失败时抛出 |
| 10 |
AttributeError |
当属性引用或赋值失败时抛出 |
| 11 |
EOFError |
当没有从 raw_input() 或 input() 函数中获取输入且到达文件末尾时抛出 |
| 12 |
ImportError |
当 import 语句失败时抛出 |
| 13 |
KeyboardInterrupt |
当用户中断程序执行，通常是按下 Ctrl+c 时抛出 |
| 14 |
LookupError |
所有查找错误的基础类 |
| 15 |
IndexError |
当序列中找不到索引时抛出 |
| 16 |
KeyError |
当指定的键不在字典中时抛出 |
| 17 |
NameError |
当在本地或全局命名空间中找不到标识符时抛出 |
| 18 |
UnboundLocalError |
当尝试访问函数或方法中的局部变量但没有赋值时抛出 |
| 19 |
EnvironmentError |
发生在 Python 环境外的所有异常的基础类 |
| 20 |
IOError |
当输入/输出操作失败时抛出，例如 print 语句或尝试打开不存在的文件时的 open() 函数 |
| 21 |
IOError |
当发生与操作系统相关的错误时抛出 |
| 22 |
SyntaxError |
当 Python 语法中有错误时抛出 |
| 23 |
IndentationError |
当缩进没有正确指定时抛出 |
| 24 |
SystemError |
当解释器发现内部问题时抛出，但当遇到此错误时 Python 解释器不会退出 |
| 25 |
SystemExit |
当使用 sys.exit() 函数退出 Python 解释器时抛出。如果代码中未处理，会导致解释器退出 |
| 26 |
TypeError |
当尝试对指定数据类型执行无效的操作或函数时抛出 |
| 27 |
ValueError |
当内置函数为数据类型有有效的类型参数，但参数有无效的值时抛出 |
| 28 |
RuntimeError |
当产生的错误不属于任何类别时抛出 |
| 29 |
NotImplementedError |
当抽象方法需要在继承类中实现但实际上未实现时抛出 |