高效错误管理：Python 中 try、except、else 和 finally 的实用指南

异常处理基本概念

在编写程序时，总会有各种各样的错误发生，例如文件未找到、除以零、类型错误等。Python 提供了一种机制，可以捕获这些错误并进行处理，而不是让程序崩溃。这种机制就是异常处理。

try 语句块的结构

一个完整的 try 语句块可以包含以下部分：

1. try 块：包含可能引发异常的代码。
2. except 块：捕获并处理特定异常。
3. else 块：如果 try 块没有引发异常，则执行此块。
4. finally 块：无论是否引发异常，都会执行此块。

基本语法

try:
    # 可能会引发异常的代码
    pass
except SomeException as e:
    # 当捕获到 SomeException 时执行的代码
    pass
else:
    # 如果 try 块没有引发异常，则执行此处代码
    pass
finally:
    # 无论是否引发异常，都会执行此处代码
    pass

try 和 except 是 Python 中用于异常处理的关键字。它们允许你在代码中捕获和处理错误，而不是让程序因为未处理的异常而崩溃。通过使用 try 和 except，你可以在出现错误时执行特定的代码，从而提高程序的健壮性。

try:
    # 可能会引发异常的代码
    pass
except SomeException as e:
    # 当捕获到 SomeException 时执行的代码
    print(f"An error occurred: {e}")

以下是一个简单的示例，展示了如何使用 try 和 except 捕获并处理除零错误 (ZeroDivisionError)：

try:
    result = 10 / 0
except ZeroDivisionError as e:
    print(f"Error: {e}")

print("Program continues...")

输出：

Error: division by zero
Program continues...

在这个示例中，尝试执行 10 / 0 会引发 ZeroDivisionError。该异常被 except ZeroDivisionError 块捕获，并打印错误信息。程序不会崩溃，会继续执行后续代码。

捕获多种异常

你可以在一个 try 块中捕获多种类型的异常：

try:
    file = open('non_existent_file.txt', 'r')
    result = 10 / 0
except FileNotFoundError as e:
    print(f"File error: {e}")
except ZeroDivisionError as e:
    print(f"Math error: {e}")

print("Program continues...")

输出：

File error: [Errno 2] No such file or directory: 'non_existent_file.txt'
Program continues...

这里我们尝试打开一个不存在的文件，导致 FileNotFoundError 被捕获并处理。如果文件存在，但仍然有除零操作，ZeroDivisionError 会被捕获。

捕获所有异常

虽然不推荐，但你可以使用通用的 Exception 类来捕获所有可能的异常：

try:
    result = 10 / 0
except Exception as e:
    print(f"An unexpected error occurred: {e}")

print("Program continues...")

尽管这可以捕获所有异常，但通常建议只捕获你预期的、可以合理处理的异常类型，以避免隐藏潜在的编程错误。

使用 else

else 子句中的代码仅在没有引发异常时执行：

try:
    result = 10 / 2
except ZeroDivisionError as e:
    print(f"Error: {e}")
else:
    print(f"Result is: {result}")

输出：

Result is: 5.0

使用 finally

finally 子句中的代码无论是否发生异常都会执行，常用于清理资源：

try:
    file = open('example.txt', 'r')
    content = file.read()
except FileNotFoundError as e:
    print(f"Error: {e}")
finally:
    if 'file' in locals():
        file.close()
        print("File closed")

print("Program continues...")

即使 try 块内出现异常，finally 块仍会执行以确保文件正确关闭。

综合示例

以下是一个更综合的示例，演示如何使用 try, except, else 和 finally：

def divide(a, b):
    try:
        result = a / b
    except ZeroDivisionError as e:
        print(f"Error: {e}")
    else:
        print(f"Result is: {result}")
    finally:
        print("Execution complete")

divide(10, 2)
divide(10, 0)

输出：

Result is: 5.0
Execution complete
Error: division by zero
Execution complete

希望这可以帮助你理解和使用 try 和 except 来处理异常，提高代码的健壮性。