异常处理是编程中不可或缺的一部分，它能够帮助开发者优雅地处理程序运行过程中可能出现的各种错误，从而避免程序崩溃。Python 提供了丰富的异常处理机制，使得开发者可以更灵活地应对不同的异常情况。本文将详细介绍 Python 中异常处理的基本概念与高级用法，包括如何使用
1 | try-except |
结构、捕获特定异常、使用
1 | finally |
释放资源、抛出自定义异常、同时捕获多种异常、使用
1 | else |
块、使用
1 | raise from |
连接异常链、使用
1 | assert |
断言、使用上下文管理器以及使用日志记录异常等内容。
1. 理解异常机制
异常是程序运行过程中出现错误的一种信号。Python 中的异常处理机制可以帮助我们优雅地处理这些错误，避免程序崩溃。基本的异常处理结构是
1 | try-except |
。
代码示例：
输出：
解释：当尝试执行
1 | 10 / 0 |
时，程序会抛出
1 | ZeroDivisionError |
异常。通过
1 | try-except |
结构捕获并处理这个异常，避免了程序崩溃。
2. 捕获特定异常
不要笼统地使用
1 | except: |
来捕获所有异常，而应该具体指定哪些异常需要处理。这样可以让代码更具针对性和可维护性。
代码示例：
解释：这里分别处理了用户输入非整数和除零两种情况。这样可以明确地知道问题出在哪里，方便调试。
3. 使用
1
finally
释放资源
1 | finally |
无论是否发生异常，
1 | finally |
块中的代码都会被执行。这通常用于清理或释放资源，如关闭文件或数据库连接等。
代码示例：
解释：即使在打开文件时遇到
1 | FileNotFoundError |
，
1 | finally |
块中的
1 | file.close() |
也会被执行，确保文件被正确关闭。
4. 抛出自定义异常
在某些情况下，预定义的异常类型可能不足以描述你的需求。这时可以自定义异常类，使异常信息更加明确。
代码示例：
解释：自定义了一个异常
1 | MyCustomException |
，并在年龄小于零时抛出。这种方式可以使异常信息更加清晰。
5. 多个异常一起捕获
有时我们需要同时处理几种不同类型的异常。可以将多个异常类型放在一个元组中，一起捕获。
代码示例：
解释：这里捕获了
1 | ValueError |
和
1 | ZeroDivisionError |
两种异常。当输入不是整数或除数为零时，都能正确处理。
6. 使用
1
else
块
1 | else |
如果
1 | try |
块中的代码没有抛出任何异常，则可以执行
1 | else |
块中的代码。这通常用于处理正常情况下的逻辑。
代码示例：
解释：如果没有发生异常，就会执行
1 | else |
块中的代码。这里用来打印一条成功消息。
7. 使用
1
raise from
连接异常链
1 | raise from |
在处理异常时，有时候需要抛出一个新的异常，并保留原始异常的信息。Python 3 提供了
1 | raise from |
语法来实现这一点，帮助更好地追踪异常源头。
代码示例：
解释：在
1 | read_file |
函数中，如果文件不存在，会抛出一个
1 | FileNotFoundError |
，然后在这个基础上抛出一个新的
1 | ValueError |
。通过
1 | raise from |
可以保留原始异常的信息。
输出：
完整异常信息：
8. 使用
1
assert
断言
1 | assert |
1 | assert |
语句可以在开发过程中检查条件是否为真。如果条件不满足，则抛出
1 | AssertionError |
。这对于调试非常有用。
代码示例：
解释：在
1 | calculate_average |
函数中，使用
1 | assert |
检查列表是否为空。如果不为空，则计算平均值；否则抛出
1 | AssertionError |
。
输出：
9. 使用上下文管理器
Python 的上下文管理器（通过
1 | with |
语句）可以自动处理一些常见的资源管理任务，如文件操作。这可以简化异常处理代码。
代码示例：
解释：使用
1 | with |
语句打开文件，并在
1 | try |
块中读取文件内容。即使在读取过程中发生异常，文件也会自动关闭。
10. 使用日志记录异常
在生产环境中，简单的错误提示可能不够。使用日志库（如
1 | logging |
）可以记录详细的异常信息，便于后续分析。
代码示例：
解释：使用
1 | logging |
库记录异常信息。当发生除零错误时，会记录详细的错误信息到日志文件或控制台。
输出：
11. 实战案例：文件读写异常处理
假设我们要编写一个程序，从一个文件中读取数据，并将其写入另一个文件。在这个过程中，可能会遇到各种异常，如文件不存在、权限问题等。
代码示例：
解释：这段代码实现了从
1 | input.txt |
文件读取内容，并写入
1 | output.txt |
文件的功能。通过
1 | with |
语句确保文件在操作完成后自动关闭，并通过
1 | try-except |
结构捕获并记录各种异常信息。
输出：
总结
本文详细介绍了 Python 中异常处理的基本概念和高级用法，包括
1 | try-except |
结构、捕获特定异常、使用
1 | finally |
释放资源、抛出自定义异常、同时捕获多种异常、使用
1 | else |
块、使用
1 | raise from |
连接异常链、使用
1 | assert |
断言、使用上下文管理器以及使用日志记录异常等内容。通过这些技术的应用，我们可以更好地管理和处理程序运行过程中可能出现的各种错误，提高程序的健壮性和可维护性。
