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# Python 101 -异常处理
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> 原文：<https://www.blog.pythonlibrary.org/2020/06/17/python-101-exception-handling-2/>
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开发软件是一项艰苦的工作。为了让你的软件变得更好，你的应用程序需要保持工作，即使发生了意想不到的事情。例如，假设您的应用程序需要从互联网上下载信息。如果使用您的应用程序的人失去了互联网连接，会发生什么？
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另一个常见的问题是，如果用户输入了无效的输入，该怎么办。或者试图打开应用程序不支持的文件。
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所有这些情况都可以使用 Python 内置的异常处理功能来处理，这些功能通常被称为`try`和`except`语句。
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在本文中，您将了解到:
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* 常见例外
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* 处理异常
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* 引发异常
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* 检查异常对象
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* 使用`finally`语句
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* 使用`else`语句
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让我们从了解一些最常见的异常开始。
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### 最常见的例外
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Python 支持许多不同的异常。当你第一次开始使用这种语言时，你可能会看到下面的一些:
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* 所有其他异常所基于的基础异常
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* `AttributeError` -当属性引用或赋值失败时引发。
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* `ImportError` -当导入语句找不到模块定义或当...导入找不到要导入的名称。
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* `ModuleNotFoundError`-import error 的一个子类，当模块无法定位时，由 import 引发
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* `IndexError` -当序列下标超出范围时引发。
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* `KeyError` -在现有键集中找不到映射(字典)键时引发。
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* `KeyboardInterrupt` -当用户点击中断键时触发(通常为`Control-C`或`Delete`)。
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* `NameError` -找不到本地或全局名称时引发。
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* `OSError` -当函数返回与系统相关的错误时引发。
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* `RuntimeError` -当检测到不属于任何其他类别的错误时引发。
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* `SyntaxError` -当解析器遇到语法错误时引发。
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* `TypeError` -当一个操作或函数被应用到一个不合适类型的对象时引发。关联的值是一个字符串，给出关于类型不匹配的详细信息。
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* `ValueError` -当内置操作或函数接收到类型正确但值不正确的参数，并且这种情况没有通过更精确的异常(如 IndexError)来描述时引发。
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* `ZeroDivisionError`—当除法或模运算的第二个参数为零时引发。
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有关内置异常的完整列表，您可以在此处查看 Python 文档:
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* [https://docs.python.org/3/library/exceptions.html](https://docs.python.org/3/library/exceptions.html)。
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现在让我们来看看当一个异常发生时，实际上如何处理它。
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### 处理异常
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Python 提供了一种特殊的语法，可以用来捕捉异常。它被称为`try/except`语句。
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这是您将用于捕捉异常的基本形式:
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```py
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try:
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# Code that may raise an exception goes here
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except ImportError:
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# Code that is executed when an exception occurs
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```
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您将您认为可能有问题的代码放在`try`块中。这可能是打开文件的代码，也可能是从用户那里获得输入的代码。第二个模块被称为`except`模块。这段代码只有在出现`ImportError`时才会被执行。
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当你在没有指定异常类型的情况下编写`except`时，它被称为**裸异常**。不建议使用这些方法:
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```py
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try:
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with open('example.txt') as file_handler:
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for line in file_handler:
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print(line)
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except:
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print('An error occurred')
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```
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创建一个空的异常是不好的做法，因为你不知道你正在捕捉什么类型的异常。这使得找出你做错了什么变得更加困难。如果您将异常类型缩小到您期望的类型，那么意外的类型实际上会使您的应用程序崩溃，并显示有用的消息。
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此时，您可以决定是否要捕捉其他条件。
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假设您想要捕获多个异常。有一种方法可以做到:
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```py
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try:
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with open('example.txt') as file_handler:
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for line in file_handler:
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print(line)
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import something
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except OSError:
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print('An error occurred')
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except ImportError:
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print('Unknown import!')
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```
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这个异常处理程序将捕获两种类型的异常:`OSError`和`ImportError`。如果发生另一种类型的异常，这个处理程序将不会捕捉到它，您的代码将会停止。
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通过这样做，您可以将上面的代码重写得简单一点:
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```py
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try:
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with open('example.txt') as file_handler:
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for line in file_handler:
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print(line)
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import something
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except (OSError, ImportError):
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print('An error occurred')
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```
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当然，通过创建异常元组，这将混淆哪个异常已经发生。换句话说，这段代码使得知道发生了哪个异常变得更加困难。
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### 引发异常
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在你捕捉到一个异常后你会怎么做？你有几个选择。您可以像前面的例子一样打印出一条消息。您还可以将消息记录到日志文件中。或者，如果您知道该异常需要停止应用程序的执行，您可以重新引发该异常。
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引发异常是强制异常发生的过程。你在特殊情况下提出例外。例如，如果应用程序进入不良状态，您可能会引发一个异常。在已经处理了异常之后，您还会倾向于引发异常。
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您可以使用 Python 的内置`raise`语句来引发异常:
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```py
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try:
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raise ImportError
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except ImportError:
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print('Caught an ImportError')
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```
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当您引发异常时，您可以让它打印出一条自定义消息:
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```py
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>>> raise Exception('Something bad happened!')
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Traceback (most recent call last):
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Python Shell, prompt 1, line 1
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builtins.Exception: Something bad happened!
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```
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如果不提供消息，则异常如下所示:
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```py
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>>> raise Exception
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Traceback (most recent call last):
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Python Shell, prompt 2, line 1
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builtins.Exception:
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```
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现在让我们来了解一下异常对象！
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### 检查异常对象
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当异常发生时，Python 会创建一个异常对象。您可以通过使用`as`语句将异常对象赋给一个变量来检查它:
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```py
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>>> try:
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... raise ImportError('Bad import')
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... except ImportError as error:
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... print(type(error))
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... print(error.args)
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... print(error)
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...
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<class 'ImportError'>
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('Bad import',)
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Bad import
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```
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在本例中，您将`ImportError`对象分配给了`error`。现在您可以使用 Python 的`type()`函数来了解它是哪种异常。这将允许您解决本文前面提到的问题，当您有一个异常元组，但您不能立即知道您捕获了哪个异常。
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如果您想更深入地调试异常，您应该查找 Python 的`traceback`模块。
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### 使用`finally`语句
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除了`try`和`except`，还有更多关于`try/except`的陈述。您也可以向它添加一个`finally`语句。`finally`语句是一个代码块，即使在`try`语句中出现异常，它也会一直运行。
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您可以使用`finally`语句进行清理。例如，您可能需要关闭数据库连接或文件句柄。为此，您可以将代码包装在一个`try/except/finally`语句中。
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让我们看一个人为的例子:
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```py
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>>> try:
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... 1 / 0
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... except ZeroDivisionError:
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... print('You can not divide by zero!')
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... finally:
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... print('Cleaning up')
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...
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You can not divide by zero!
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Cleaning up
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```
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这个例子演示了如何处理`ZeroDivisionError`异常以及添加清理代码。
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但是您也可以完全跳过`except`语句，而是创建一个`try/finally`:
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```py
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>>> try:
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... 1/0
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... finally:
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... print('Cleaning up')
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...
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Cleaning upTraceback (most recent call last):
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Python Shell, prompt 6, line 2
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builtins.ZeroDivisionError: division by zero
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```
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这次您不处理`ZeroDivisionError`异常，但是`finally`语句的代码块仍然运行。
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### 使用`else`语句
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还有一个语句可以用于 Python 的异常处理，那就是`else`语句。当没有异常时，可以使用`else`语句来执行代码。
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这里有一个例子:
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```py
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>>> try:
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... print('This is the try block')
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... except IOError:
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... print('An IOError has occurred')
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... else:
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... print('This is the else block')
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...
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This is the try block
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This is the else block
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```
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在这段代码中，没有发生异常，所以`try`块和`else`块都运行。
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让我们试着提高一个`IOError`，看看会发生什么:
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```py
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>>> try:
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... raise IOError
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... print('This is the try block')
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... except IOError:
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... print('An IOError has occurred')
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... else:
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... print('This is the else block')
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...
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An IOError has occurred
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```
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由于出现异常，只有`try`和`except`模块运行。注意，`try`块在`raise`语句处停止运行。它根本没有到达`print()`函数。一旦出现异常，下面的所有代码都会被跳过，直接进入异常处理代码。
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### 包扎
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现在您知道了使用 Python 内置异常处理的基本知识。在本文中，您了解了以下主题:
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* 常见例外
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* 处理异常
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* 引发异常
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* 检查异常对象
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* 使用`finally`语句
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* 使用`else`语句
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学习如何有效地捕捉异常需要练习。一旦你学会了如何捕捉异常，你将能够强化你的代码，使它以一种更好的方式工作，即使发生了意想不到的事情。
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### 相关阅读
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* Python 101: [条件语句](https://www.blog.pythonlibrary.org/2020/04/29/python-101-conditional-statements/)
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* Python 101: [学习循环](https://www.blog.pythonlibrary.org/2020/05/27/python-101-learning-about-loops/)
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* Python 101: [了解集合](https://www.blog.pythonlibrary.org/2020/04/28/python-101-learning-about-sets/) |