如何在 Python 中检查异常是否包含特定消息

简介

在这个实验中，你将学习如何在 Python 中探索和访问异常消息，以便有效地调试和处理错误。本实验将指导你创建一个包含 divide 函数的 Python 脚本，该函数使用 try...except 块来捕获除法过程中可能出现的异常。你将观察不同类型的异常，如 ZeroDivisionError 和 TypeError，如何生成特定的错误消息。

然后，本实验将演示如何访问异常对象及其类型，以获取有关错误的更详细信息。通过使用不同的输入运行脚本，你将看到异常消息如何为错误原因提供有价值的见解，从而使你能够识别并修复代码中的问题。

Skills Graph

%%%%{init: {'theme':'neutral'}}%%%% flowchart RL python(("Python")) -.-> python/ErrorandExceptionHandlingGroup(["Error and Exception Handling"]) python/ErrorandExceptionHandlingGroup -.-> python/catching_exceptions("Catching Exceptions") python/ErrorandExceptionHandlingGroup -.-> python/raising_exceptions("Raising Exceptions") subgraph Lab Skills python/catching_exceptions -.-> lab-559608{{"如何在 Python 中检查异常是否包含特定消息"}} python/raising_exceptions -.-> lab-559608{{"如何在 Python 中检查异常是否包含特定消息"}} end

探索异常消息

在这一步中，你将学习如何在 Python 中探索异常消息。异常消息能提供有关代码中出现问题的宝贵信息，帮助你调试和修复错误。

首先，使用 VS Code 编辑器在你的 ~/project 目录下创建一个名为 exceptions.py 的 Python 文件。

## exceptions.py
def divide(x, y):
    try:
        result = x / y
        print("The result is:", result)
    except Exception as e:
        print("An error occurred:", e)

divide(10, 2)
divide(10, 0)
divide("hello", 5)

在这段代码中：

我们定义了一个 divide(x, y) 函数，用于尝试将 x 除以 y。
我们使用 try...except 块来捕获除法过程中可能出现的任何异常。
如果发生异常，我们会打印一条错误消息以及异常对象 e。

现在，使用 python 命令运行 exceptions.py 脚本：

python exceptions.py

你应该会看到以下输出：

The result is: 5.0
An error occurred: division by zero
An error occurred: unsupported operand type(s) for /: 'str' and 'int'

如你所见，第一次调用 divide(10, 2) 成功执行并打印了结果。第二次调用 divide(10, 0) 引发了一个 division by zero 异常，该异常被 except 块捕获，并打印了相应的错误消息。第三次调用 divide("hello", 5) 引发了一个 TypeError，因为你不能将字符串除以整数。

现在，让我们修改 exceptions.py 文件，以打印异常的类型：

## exceptions.py
def divide(x, y):
    try:
        result = x / y
        print("The result is:", result)
    except Exception as e:
        print("An error occurred:", type(e), e)

divide(10, 2)
divide(10, 0)
divide("hello", 5)

再次运行脚本：

python exceptions.py

你应该会看到以下输出：

The result is: 5.0
An error occurred: <class 'ZeroDivisionError'> division by zero
An error occurred: <class 'TypeError'> unsupported operand type(s) for /: 'str' and 'int'

这个输出显示了每个发生的异常的类型，为调试提供了更多信息。

访问异常参数

在这一步中，你将学习如何在 Python 中访问与异常相关的参数（args）。异常参数可以提供有关所发生错误的更具体细节。

让我们修改上一步创建的 exceptions.py 文件，以访问并打印异常参数。使用 VS Code 编辑器打开你 ~/project 目录下的 exceptions.py 文件。

## exceptions.py
def divide(x, y):
    try:
        result = x / y
        print("The result is:", result)
    except Exception as e:
        print("An error occurred:", type(e), e.args)

divide(10, 2)
divide(10, 0)
divide("hello", 5)

在这段代码中，我们修改了 except 块以打印 e.args。args 属性是一个元组，其中包含传递给异常构造函数的参数。

现在，运行 exceptions.py 脚本：

python exceptions.py

你应该会看到以下输出：

The result is: 5.0
An error occurred: <class 'ZeroDivisionError'> ('division by zero',)
An error occurred: <class 'TypeError'> ("unsupported operand type(s) for /: 'str' and 'int'",)

如你所见，输出现在包含了与每个异常相关的参数。对于 ZeroDivisionError，参数是一个包含字符串 'division by zero' 的元组。对于 TypeError，参数是一个包含字符串 "unsupported operand type(s) for /: 'str' and 'int'" 的元组。

让我们再次修改 exceptions.py 文件，以直接访问第一个参数：

## exceptions.py
def divide(x, y):
    try:
        result = x / y
        print("The result is:", result)
    except Exception as e:
        print("An error occurred:", type(e), e.args[0])

divide(10, 2)
divide(10, 0)
divide("hello", 5)

再次运行脚本：

python exceptions.py

你应该会看到以下输出：

The result is: 5.0
An error occurred: <class 'ZeroDivisionError'> division by zero
An error occurred: <class 'TypeError'> unsupported operand type(s) for /: 'str' and 'int'

通过访问 e.args[0]，我们可以提取异常的第一个参数，这通常是错误消息中最具描述性的部分。

匹配消息字符串

在这一步中，你将学习如何在 Python 中匹配异常的消息字符串。当你想根据异常消息以不同方式处理特定类型的异常时，这会很有用。

让我们修改你一直在使用的 exceptions.py 文件，专门捕获 ZeroDivisionError 并打印自定义消息。使用 VS Code 编辑器打开你 ~/project 目录下的 exceptions.py 文件。

## exceptions.py
def divide(x, y):
    try:
        result = x / y
        print("The result is:", result)
    except ZeroDivisionError as e:
        print("Cannot divide by zero!")
    except Exception as e:
        print("An error occurred:", type(e), e.args[0])

divide(10, 2)
divide(10, 0)
divide("hello", 5)

在这段代码中：

我们为 ZeroDivisionError 添加了一个特定的 except 块。
如果发生 ZeroDivisionError，我们会打印消息 "Cannot divide by zero!"。
通用的 except Exception as e 块将捕获任何其他异常。

现在，运行 exceptions.py 脚本：

python exceptions.py

你应该会看到以下输出：

The result is: 5.0
Cannot divide by zero!
An error occurred: <class 'TypeError'> unsupported operand type(s) for /: 'str' and 'int'

如你所见，当调用 divide(10, 0) 时，ZeroDivisionError 被特定的 except 块捕获，并打印自定义消息 "Cannot divide by zero!"。divide("hello", 5) 引发的 TypeError 仍被通用的 except 块捕获。

你也可以直接匹配消息字符串，不过通常不建议这样做，因为捕获特定的异常类型更好。以下是具体做法：

## exceptions.py
def divide(x, y):
    try:
        result = x / y
        print("The result is:", result)
    except Exception as e:
        if "division by zero" in str(e):
            print("Cannot divide by zero!")
        else:
            print("An error occurred:", type(e), e.args[0])

divide(10, 2)
divide(10, 0)
divide("hello", 5)

在这段代码中：

我们在通用的 except 块中捕获所有异常。
我们检查字符串 "division by zero" 是否存在于异常对象 e 的字符串表示中。
如果存在，我们打印 "Cannot divide by zero!"。否则，我们打印通用的错误消息。

再次运行脚本：

python exceptions.py

你应该会看到与之前相同的输出：

The result is: 5.0
Cannot divide by zero!
An error occurred: <class 'TypeError'> unsupported operand type(s) for /: 'str' and 'int'

虽然在某些情况下匹配消息字符串可能有用，但通常最好捕获特定的异常类型，因为异常消息可能会改变，从而降低代码的可靠性。

总结

在本次实验中，你探索了 Python 中的异常消息，以了解如何调试和修复错误。你学习了使用 try...except 块在除法运算期间捕获异常，并打印异常对象 e 以查看错误消息。

你还修改了脚本以打印异常的类型，从而进一步了解所遇到错误的性质，例如 ZeroDivisionError 和 TypeError。这有助于进行更有针对性的调试和错误处理。