Python报错信息归类以及处理

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Python 的错误和异常可以分为多个类别，了解这些类别有助于更好地调试和处理错误。以下是 Python 中常见报错信息的归类和分析。

1. 语法错误 (SyntaxError)

在代码执行前被解析器捕获的错误，通常是由于代码不符合 Python 语法规则。

常见子类：

• IndentationError：缩进错误
• TabError：Tab 和空格混用

示例：

# 缺少冒号
if True
    print("Hello")  # SyntaxError: invalid syntax

# 缩进错误
def func():
print("Hello")  # IndentationError: expected an indented block

2. 异常 (Exceptions)

程序运行时发生的错误，即使语法正确也可能发生。

2.1 内置异常基类

• BaseException：所有异常的基类
  • Exception：所有非系统退出异常的基类
  • SystemExit：解释器请求退出
  • KeyboardInterrupt：用户中断执行(通常是 Ctrl+C)

2.2 常见内置异常

2.2.1 与变量和属性相关

• NameError：访问未声明的变量

  print(undefined_var)  # NameError: name 'undefined_var' is not defined
  

• AttributeError：访问对象不存在的属性

  "hello".nonexistent_method()  # AttributeError: 'str' object has no attribute 'nonexistent_method'
  

2.2.2 与索引和键相关

• IndexError：序列下标超出范围

  lst = [1, 2, 3]
  print(lst[3])  # IndexError: list index out of range
  

• KeyError：字典中不存在的键

  d = {'a': 1}
  print(d['b'])  # KeyError: 'b'
  

2.2.3 与类型相关

• TypeError：操作或函数应用于不适当类型的对象

  1 + "1"  # TypeError: unsupported operand type(s) for +: 'int' and 'str'
  

• ValueError：操作或函数接收到类型正确但值不合适的参数

  int("abc")  # ValueError: invalid literal for int() with base 10: 'abc'
  

2.2.4 与输入/输出相关

• FileNotFoundError：请求的文件或目录不存在

  open("nonexistent.txt")  # FileNotFoundError: [Errno 2] No such file or directory: 'nonexistent.txt'
  

• PermissionError：没有足够的权限执行操作
• IsADirectoryError：预期是文件但实际是目录
• NotADirectoryError：预期是目录但实际是文件

2.2.5 与数学运算相关

• ZeroDivisionError：除数为零

  1 / 0  # ZeroDivisionError: division by zero
  

• OverflowError：数值运算结果太大无法表示
• FloatingPointError：浮点运算失败

2.2.6 与导入相关

• ImportError：导入模块或对象失败
• ModuleNotFoundError：找不到模块 (Python 3.6+)

2.2.7 与迭代和生成器相关

• StopIteration：迭代器没有更多的值
• GeneratorExit：生成器关闭时触发

2.2.8 与操作系统相关

• OSError：操作系统错误，包含许多子类如：
  • FileExistsError：创建已存在的文件或目录
  • TimeoutError：操作超时

2.2.9 与断言相关

• AssertionError：assert 语句失败

2.2.10 与多线程/多进程相关

• RuntimeError：一般运行时错误
• RecursionError：递归过深 (Python 3.5+)
• NotImplementedError：抽象方法未实现

3. 异常处理最佳实践

3.1 基本异常处理结构

try:
    # 可能引发异常的代码
    risky_operation()
except SpecificError as e:
    # 处理特定异常
    print(f"发生特定错误: {e}")
except (ErrorType1, ErrorType2) as e:
    # 处理多种异常
    print(f"发生错误: {e}")
except Exception as e:
    # 处理所有其他异常
    print(f"发生未知错误: {e}")
else:
    # 没有异常时执行
    print("操作成功")
finally:
    # 无论是否发生异常都会执行
    print("清理操作")

3.2 异常处理建议

1. 具体优于宽泛：先捕获具体异常，再捕获更一般的异常
2. 不要静默所有异常：至少记录异常信息
3. 合理使用 finally：释放资源等清理操作
4. 自定义异常：为应用特定错误创建自定义异常类
5. 异常链：Python 3 支持 raise ... from 保留原始异常

3.3 自定义异常示例

class MyAppError(Exception):
    """应用基础异常类"""
    pass

class InvalidInputError(MyAppError):
    """输入无效异常"""
    def __init__(self, input_value, message="无效输入"):
        self.input_value = input_value
        self.message = message
        super().__init__(f"{message}: {input_value}")

def process_input(value):
    if not value.isdigit():
        raise InvalidInputError(value)
    return int(value)

try:
    process_input("abc")
except InvalidInputError as e:
    print(f"错误: {e}, 输入值: {e.input_value}")

4. 常见错误排查技巧

1. 阅读完整错误信息：Python 错误信息通常包含：

   • 错误类型
   • 错误描述
   • 错误发生的位置（文件和行号）
   • 调用栈跟踪（Traceback）

2. 使用调试工具：

   • print 调试
   • logging 模块
   • pdb 调试器
   • IDE 的调试功能

3. 检查常见陷阱：

   • 变量名拼写错误
   • 缩进问题
   • 导入循环
   • 可变默认参数
   • 整数除法（Python 2 和 3 不同）

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