错误和异常
至此，本教程还未深入介绍错误信息，但如果您尝试过本教程前文中的例子，应该已经看到过一些错误信息。错误可（至少）被分为两种：语法错误 和 异常。
语法错误
语法错误又称解析错误，是学习 Python 时最常见的错误：
while True print('Hello world')
File "<stdin>", line 1
while True print('Hello world')
^^^^^
SyntaxError: invalid syntax解析器会重复出错的行并显示指向检测到错误的位置的小箭头。 请注意这并不一定是需要被修复的位置。 在这个例子中，错误在 print() 上被检测到，原因则是在它之前缺少一个冒号 (':')。
将会打印文件名 (在我们的例子中为 <stdin>) 和行号以便你在输入是来自文件时能知道要去哪里查看。
异常
即使语句或表达式使用了正确的语法，执行时仍可能触发错误。执行时检测到的错误称为 异常，异常不一定导致严重的后果：很快我们就能学会如何处理 Python 的异常。大多数异常不会被程序处理，而是显示下列错误信息：
>>> 10 * (1/0)
Traceback (most recent call last):
File "<stdin>", line 1, in <module>
10 * (1/0)
~^~
ZeroDivisionError: division by zero
>>> 4 + spam*3
Traceback (most recent call last):
File "<stdin>", line 1, in <module>
4 + spam*3
^^^^
NameError: name 'spam' is not defined
>>> '2' + 2
Traceback (most recent call last):
File "<stdin>", line 1, in <module>
'2' + 2
~~~~^~~
TypeError: can only concatenate str (not "int") to str错误信息的最后一行说明程序遇到了什么类型的错误。异常有不同的类型，而类型名称会作为错误信息的一部分打印出来：上述示例中的异常类型依次是：ZeroDivisionError， NameError 和 TypeError。作为异常类型打印的字符串是发生的内置异常的名称。对于所有内置异常都是如此，但对于用户定义的异常则不一定如此（虽然这种规范很有用）。标准的异常类型是内置的标识符（不是保留关键字）。
此行其余部分根据异常类型，结合出错原因，说明错误细节。
错误信息开头用堆栈回溯形式展示发生异常的语境。一般会列出源代码行的堆栈回溯；但不会显示从标准输入读取的行。
内置异常 列出了内置异常及其含义。
异常的处理
可以编写程序处理选定的异常。下例会要求用户一直输入内容，直到输入有效的整数，但允许用户中断程序（使用 Control-C 或操作系统支持的其他操作）；注意，用户中断程序会触发 KeyboardInterrupt 异常。
while True:
try:
x = int(input("Please enter a number: "))
break
except ValueError:
print("Oops! That was no valid number. Try again...")try 语句的工作原理如下：
- 首先，执行 try 子句 （
try和except关键字之间的（多行）语句）。 - 如果没有触发异常，则跳过 except 子句，
try语句执行完毕。 - 如果在执行
try子句时发生了异常，则跳过该子句中剩下的部分。如果异常的类型与except关键字后指定的异常相匹配，则会执行 except 子句，然后跳到 try/except 代码块之后继续执行。 - 如果发生的异常与 except 子句 中指定的异常不匹配，则它会被传递到外层的
try语句中；如果没有找到处理器，则它是一个 未处理异常 且执行将停止并输出一条错误消息。
try 语句可以有多个 except 子句 来为不同的异常指定处理程序。但最多只有一个处理程序会被执行。 处理程序只处理对应的 try 子句 中发生的异常，而不处理同一 try 语句内其他处理程序中的异常。 except 子句 可以用带圆括号的元组来指定多个异常，例如:
except (RuntimeError, TypeError, NameError):
pass一个 except 子句中的类匹配的异常将是该类本身的实例或其所派生的类的实例（但反过来则不可以 --- 列出派生类的 except 子句 不会匹配其基类的实例）。例如，下面的代码将依次打印 B, C, D:
class B(Exception):
pass
class C(B):
pass
class D(C):
pass
for cls in [B, C, D]:
try:
raise cls()
except D:
print("D")
except C:
print("C")
except B:
print("B")请注意如果颠倒 except 子句 的顺序（把 except B 放在最前），则会输出 B, B, B --- 即触发了第一个匹配的 except 子句。
发生异常时，它可能具有关联值，即异常 参数 。是否需要参数，以及参数的类型取决于异常的类型。
except 子句 可能会在异常名称后面指定一个变量。这个变量将被绑定到异常实例，该实例通常会有一个存储参数的 args 属性。 为了方便起见，内置异常类型定义了 __str__() 来打印所有参数而不必显式地访问 .args。
try:
raise Exception('spam', 'eggs')
except Exception as inst:
print(type(inst)) # 异常的类型
print(inst.args) # 参数保存在 .args 中
print(inst) # __str__ 允许 args 被直接打印，
# 但可能在异常子类中被覆盖
x, y = inst.args # 解包 args
print('x =', x)
print('y =', y)
# <class 'Exception'>
# ('spam', 'eggs')
# ('spam', 'eggs')
# x = spam
# y = eggs未处理异常的 __str__() 输出会被打印为该异常消息的最后部分 ('detail')。
BaseException 是所有异常的共同基类。它的一个子类，Exception，是所有非致命异常的基类。不是 Exception 的子类的异常通常不被处理，因为它们被用来指示程序应该终止。它们包括由 sys.exit() 引发的 SystemExit，以及当用户希望中断程序时引发的 KeyboardInterrupt。
Exception 可以被用作通配符，捕获（几乎）一切。然而，好的做法是，尽可能具体地说明我们打算处理的异常类型，并允许任何意外的异常传播下去。
处理 Exception 最常见的模式是打印或记录异常，然后重新提出（允许调用者也处理异常）:
import sys
try:
f = open('myfile.txt')
s = f.readline()
i = int(s.strip())
except OSError as err:
print("OS error:", err)
except ValueError:
print("Could not convert data to an integer.")
except Exception as err:
print(f"Unexpected {err=}, {type(err)=}")
raisetry ... except 语句具有可选的 else 子句，该子句如果存在，它必须放在所有 except 子句 之后。它适用于 try 子句 没有引发异常但又必须要执行的代码。例如:
for arg in sys.argv[1:]:
try:
f = open(arg, 'r')
except OSError:
print('cannot open', arg)
else:
print(arg, 'has', len(f.readlines()), 'lines')
f.close()使用 else 子句比向 try 子句添加额外的代码要好，可以避免意外捕获非 try ... except 语句保护的代码触发的异常。
异常处理程序不仅会处理在 try 子句 中立刻发生的异常，还会处理在 try 子句 中调用（包括间接调用）的函数。例如:
def this_fails():
x = 1/0
try:
this_fails()
except ZeroDivisionError as err:
print('Handling run-time error:', err)
# Handling run-time error: division by zero触发异常
raise 语句支持强制触发指定的异常。例如：
raise NameError('HiThere')
# Traceback (most recent call last):
# File "<stdin>", line 1, in <module>
# raise NameError('HiThere')
# NameError: HiThereraise 唯一的参数就是要触发的异常。这个参数必须是异常实例或异常类（派生自 BaseException 类，例如 Exception 或其子类）。如果传递的是异常类，将通过调用没有参数的构造函数来隐式实例化：
raise ValueError # 'raise ValueError()' 的简化如果只想判断是否触发了异常，但并不打算处理该异常，则可以使用更简单的 raise 语句重新触发异常：
try:
raise NameError('HiThere')
except NameError:
print('An exception flew by!')
raise异常链
如果一个未处理的异常发生在 except 部分内，它将会有被处理的异常附加到它上面，并包括在错误信息中:
try:
open("database.sqlite")
except OSError:
raise RuntimeError("unable to handle error")为了表明一个异常是另一个异常的直接后果， raise 语句允许一个可选的 from 子句:
# exc 必须为异常实例或为 None。
raise RuntimeError from exc转换异常时，这种方式很有用。例如：
def func():
raise ConnectionError
try:
func()
except ConnectionError as exc:
raise RuntimeError('Failed to open database') from exc它还允许使用 from None 表达禁用自动异常链:
try:
open('database.sqlite')
except OSError:
raise RuntimeError from None异常链机制详见 内置异常。
用户自定义异常
程序可以通过创建新的异常类命名自己的异常（Python 类的内容详见 类）。不论是以直接还是间接的方式，异常都应从 Exception 类派生。
异常类可以被定义成能做其他类所能做的任何事，但通常应当保持简单，它往往只提供一些属性，允许相应的异常处理程序提取有关错误的信息。
大多数异常命名都以"Error"结尾，类似标准异常的命名。
许多标准模块定义了自己的异常，以报告他们定义的函数中可能出现的错误。
定义清理操作
try 语句还有一个可选子句，用于定义在所有情况下都必须要执行的清理操作。例如：
try:
raise KeyboardInterrupt
finally:
print('Goodbye, world!')如果存在 finally 子句，则 finally 子句是 try 语句结束前执行的最后一项任务。不论 try 语句是否触发异常，都会执行 finally 子句。以下内容介绍了几种比较复杂的触发异常情景：
- 如果执行
try子句期间触发了某个异常，则某个except子句应处理该异常。如果该异常没有except子句处理，在finally子句执行后会被重新触发。 except或else子句执行期间也会触发异常。同样，该异常会在finally子句执行之后被重新触发。- 如果
finally子句执行break、continue或return语句，异常不重新引发。这可能会引起混淆，因此不鼓励使用。从 3.14 版开始，编译器会为它发出一个SyntaxWarning(参见 PEP 765)。 - 如果执行
try语句时遇到break、continue或return语句，则finally子句在执行break、continue或return语句之前执行。 - 如果一个
finally子句包含一个return语句，返回的值将是来自finally子句的return语句，而不是来自try子句的return语句。这可能会引起混淆，因此不提倡使用。从 3.14 版开始，编译器会为它发出一个SyntaxWarning（参见 PEP 765）。
例如：
def bool_return():
try:
return True
finally:
return False
bool_return()这是一个比较复杂的例子：
def divide(x, y):
try:
result = x / y
except ZeroDivisionError:
print("division by zero!")
else:
print("result is", result)
finally:
print("executing finally clause")
divide(2, 1)
divide(2, 0)
divide("2", "1")如上所示，任何情况下都会执行 finally 子句。except 子句不处理两个字符串相除触发的 TypeError，因此会在 finally 子句执行后被重新触发。
在实际应用程序中，finally 子句对于释放外部资源（例如文件或者网络连接）非常有用，无论是否成功使用资源。
预定义的清理操作
某些对象定义了不需要该对象时要执行的标准清理操作。无论使用该对象的操作是否成功，都会执行清理操作。比如，下例要打开一个文件，并输出文件内容：
for line in open("myfile.txt"):
print(line, end="")这个代码的问题在于，执行完代码后，文件在一段不确定的时间内处于打开状态。在简单脚本中这没有问题，但对于较大的应用程序来说可能会出问题。with 语句支持以及时、正确的清理的方式使用文件对象：
with open("myfile.txt") as f:
for line in f:
print(line, end="")语句执行完毕后，即使在处理行时遇到问题，都会关闭文件 f。和文件一样，支持预定义清理操作的对象会在文档中指出这一点。
引发和处理多个不相关的异常
在有些情况下，有必要报告几个已经发生的异常。这通常是在并发框架中当几个任务并行失败时的情况，但也有其他的用例，有时需要是继续执行并收集多个错误而不是引发第一个异常。
内置的 ExceptionGroup 打包了一个异常实例的列表，这样它们就可以一起被引发。它本身就是一个异常，所以它可以像其他异常一样被捕获。
def f():
excs = [OSError('error 1'), SystemError('error 2')]
raise ExceptionGroup('there were problems', excs)
f()
try:
f()
except Exception as e:
print(f'caught {type(e)}: e')通过使用 except* 代替 except ，我们可以有选择地只处理组中符合某种类型的异常。在下面的例子中，显示了一个嵌套的异常组，每个 except* 子句都从组中提取了某种类型的异常，而让所有其他的异常传播到其他子句，并最终被重新引发。
def f():
raise ExceptionGroup(
"group1",
[
OSError(1),
SystemError(2),
ExceptionGroup(
"group2",
[
OSError(3),
RecursionError(4)
]
)
]
)
try:
f()
except* OSError as e:
print("There were OSErrors")
except* SystemError as e:
print("There were SystemErrors")注意，嵌套在一个异常组中的异常必须是实例，而不是类型。这是因为在实践中，这些异常通常是那些已经被程序提出并捕获的异常，其模式如下:
excs = []
for test in tests:
try:
test.run()
except Exception as e:
excs.append(e)
if excs:
raise ExceptionGroup("Test Failures", excs)用注释细化异常情况
当一个异常被创建以引发时，它通常被初始化为描述所发生错误的信息。在有些情况下，在异常被捕获后添加信息是很有用的。为了这个目的，异常有一个 add_note(note) 方法接受一个字符串，并将其添加到异常的注释列表。标准的回溯在异常之后按照它们被添加的顺序呈现包括所有的注释。
try:
raise TypeError('bad type')
except Exception as e:
e.add_note('Add some information')
e.add_note('Add some more information')
raise例如，当把异常收集到一个异常组时，我们可能想为各个错误添加上下文信息。在下文中，组中的每个异常都有一个说明，指出这个错误是什么时候发生的。
def f():
raise OSError('operation failed')
excs = []
for i in range(3):
try:
f()
except Exception as e:
e.add_note(f'Happened in Iteration {i+1}')
excs.append(e)
raise ExceptionGroup('We have some problems', excs)