迷你課程:Python-3~例外與錯誤處理

Last updated on Jan 15, 2025 2 min read Python迷你課程

Quick look

在 Python 中，處理異常（Exception）是一項必備技能，避免在執行時因非預期的錯誤而崩潰。這篇文章將介紹如何使用 try、except、else 和 finally 來有效處理例外情況。

什麼是異常？

異常是程式執行過程中出現的錯誤。例如，將一個字串轉換為整數時，可能會觸發 ValueError：

x = int(input("What's x? "))
print(f"x is {x}")
# 若輸入非整數，會出現：
# ValueError: invalid literal for int() with base 10

為避免這類錯誤導致程式崩潰，我們可以使用 try 和 except 進行處理：

try:
      x = int(input("What's x? "))
      print(f"x is {x}")
except ValueError:
      print("x is not an integer")

try：放置可能出現錯誤的程式碼。
except：當指定的錯誤發生時，執行這裡的處理邏輯。所以，如果輸入整數，正常執行。如果輸入非整數，提示錯誤並防止程式崩潰。

例外處理的範圍與變數作用域

如果在 try 區塊內的變數未成功定義，會導致後續作用域出現錯誤：

try:
      x = int(input("What's x? "))
      print(f"x is {x}")
except ValueError:
      print("x is not an integer")
print(f"x is {x}")
# 若發生 ValueError，則會拋出 NameError，因為 x 沒有被定義。

如果輸入不是整數，則x不會有值，下一行的print()就顯得多餘，這種狀況下，可以使用else區塊：

try:
      x = int(input("What's x? "))
except ValueError:
      print("x is not an integer")
else:
      print(f"x is {x}")  # 只有 x 被成功賦值時才執行

這樣寫就簡潔多了，也沒有多餘的邏輯。

多次輸入與循環處理

當需要多次嘗試讓用戶提供有效輸入時，可結合 while 和異常處理：

使用 break 終止循環

while True:
      try:
            x = int(input("What's x? "))
            break  # 成功輸入時結束循環
      except ValueError:
            print("x is not an integer")
print(f"x is {x}")

不使用 break 的設計

def get_int():
    while True:
        try:
            x = int(input("What's x? "))
        except ValueError:
            print("x is not an integer")
        else:
            return x  # return 本身結束函數，相當於 break

return 本身可以結束函數，相當於 break，所以在回傳值的同時結束回圈。但需要先定義一個function()。

擴展功能：finally 區塊

finally 區塊中的程式碼會無條件執行，即使 try 或 except 中發生了錯誤：

try:
      x = int(input("What's x? "))
except ValueError:
      print("x is not an integer")
finally:
      print("This block always executes, no matter what!")

用途：釋放資源（如關閉文件或網路連線）。確保某些關鍵程式碼必定執行。

新增內容：多個異常處理

如果需要處理多種可能的錯誤，可以用多個 except 區塊，或使用元組進行匹配：

try:
      x = int(input("What's x? "))
      y = 10 / x
except ValueError:
      print("x is not an integer")
except ZeroDivisionError:
      print("x cannot be zero")

而上面多個錯誤的處理可以搭配元組 (tuple)：

try:
      x = int(input("What's x? "))
      y = 10 / x
except (ValueError, ZeroDivisionError) as e:
      print(f"An error occurred: {e}")

小結

異常處理是寫程式的基礎：

使用 try-except 來捕捉常見錯誤。
利用else 和 finally 增強邏輯清晰度和資源管理。
結合循環，確保用戶輸入有效。
多異常捕捉，並與tuple搭配。

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