错误和异常

错误一般可分为两种

语法错误：也称解析错误（语法分析器检查到的错误），在程序运行之前被检测到，阻止程序执行
异常：在运行时检测到的错误（程序的语法是正确的）

内置异常

内置异常查看

import builtins

print(dir(builtins))

常见内置异常：

ZeroDivisionError：尝试除以零时引发。
NameError：尝试访问一个未声明/初始化的变量时引发。
TypeError：对类型不合适的操作时引发。

IndexError：在使用序列的索引时，索引超出范围时引发。

# ZeroDivisionError示例
try:
    1 / 0
except ZeroDivisionError:
    print("Cannot divide by zero!")

# NameError示例
try:
    print(undeclared_variable)
except NameError:
    print("Variable is not defined.")  

异常处理

异常处理是管理和响应程序中异常的过程。

Python使用try、except语句来实现异常处理。

如果在执行 try 子句时没有异常发生，则不会执行 except 子句
如果 try 子句发生了异常，则跳过该子句中剩下的部分，执行 except 子句
如果 except 子句没有指定异常类型，则可以处理 try 中的所有异常类型
如果 except 子句指定了异常类型，则只能处理对应的异常类型（指定多个异常类型时，可以用元组来表示）
如果一个异常没有与任何的 except 匹配，则报错
else 子句必须放在所有的 except 子句之后
else 子句将在 try 子句没有发生任何异常的时候执行
如果 finally 子句中包含一个 return 语句，则返回值将来自 finally 子句中的 return 语句的返回值，而非来自 try 子句中的 return 语句的返回值

try:
    # 尝试执行的代码
    result = 10 / 0
except ZeroDivisionError as e: # as 后面为异常实例对象的名称
    print(isinstance(e, ZeroDivisionError))
    # 如果发生ZeroDivisionError，则执行的代码
    print("Caught an exception")
else:
    # 如果没有异常发生，则执行的代码
    print("No exception caught")
finally:
    # 无论是否发生异常，都会执行的代码
    print("This block is always executed")

异常抛出

在Python中，可以使用raise语句来引发异常，这意味着可以主动抛出一个异常，以便于在特定情况下控制程序流程或提醒错误

raise 后面可以是异常实例 / 异常类 / 没有内容

# check_age函数检查年龄是否为负数或小于18。
# 如果年龄为负数，函数将抛出ValueError；
# 如果年龄小于18，则抛出PermissionError。
# 在try块中调用check_age函数，并使用except块捕获并处理这些异常
def check_age(age):
    if age < 0:
        raise ValueError("Age cannot be negative")
    elif age < 18:
        raise PermissionError("You are not old enough")
    else:
        print("You are allowed")

try:
    check_age(-1)
except ValueError as e:
    print(e)
except PermissionError as e:
    print(e)

异常链是Python 3中引入的一个特性，用于在处理异常时保留原始异常的上下文信息

异常链通过使用raise ... from ...语法实现，将一个异常与另一个异常相关联，从而创建一个异常链

# func 函数中的 try 尝试将字符串 'not-a-number' 转换为整数，会引发 ValueError。
# 在 except 中，引发一个新的 TypeError 异常，并通过 from e 将其与原始的 ValueError 相关联。
# 当捕获到 TypeError 异常时，可以通过访问 e.__cause__ 来获取原始的 ValueError 异常
def func():
    try:
        int('not-a-number')
    except ValueError as e:
        # 引发新的异常，并保留原始异常的上下文
        raise TypeError("Value error occurred") from e

try:
    func()
except TypeError as e:
    print(f"TypeError: {e}")
    print(f"Original exception: {e.__cause__}")

异常链对于调试和异常处理非常有用，它使得错误报告更加详细，帮助开发者了解异常的根本原因。

当在库或框架中工作时，异常链尤其重要，因为它可以向最终用户提供更多的上下文信息，而不仅仅是表面的错误信息，在设计API或库时，合理使用异常链可以提高代码的可维护性和可用性

自定义异常

可以通过继承Exception类来定义自己的异常类型

class MyCustomError(Exception):
    pass

try:
    raise MyCustomError("An error occurred")
except MyCustomError as e:
    print(e)

assert断言

assert语句用作断言，其目的是确认程序中的某个条件为真。如果条件为真，程序会继续执行；如果条件为假，则会引发一个AssertionError异常。

assert语句是一种在开发过程中用来快速捕获错误的方式，它可以帮助开发者确保程序在正确的前提下运行

# 基本语法
assert 条件, 错误信息

条件：这是一个布尔表达式，程序希望它为真。如果表达式结果为假，assert语句将引发异常。
错误信息：这是可选的，提供一个在条件不满足时显示的错误信息。

pythonCopy codedef divide(x, y):
    assert y != 0, "分母不能为0"
    return x / y

try:
    result = divide(10, 0)
except AssertionError as e:
    print(e)  # 输出: 分母不能为0

使用场景

调试：在开发过程中，assert语句可以用来作为调试辅助，帮助开发者确认关键条件是否满足。
自我检查：在函数或方法中，assert语句可以用来确保输入参数满足特定条件或类的状态是有效的。
单元测试：在编写单元测试时，assert语句常用于验证测试结果是否符合预期。

注意事项

assert语句可以通过传递-O（优化）参数给Python解释器来全局禁用。在生产环境中运行代码时，常常会使用这个选项来提升性能，因此不应依赖assert语句进行数据验证或执行生产环境中的关键任务。
应谨慎使用assert语句，避免在处理用户输入或验证程序的关键部分时过度依赖它。

异常处理​

异常抛出​

自定义异常​

assert断言​

异常处理

异常抛出

自定义异常

assert断言