摘要：

本文主要介绍了在使用Python面向对象编程时，如何使用try/except语句捕获并处理异常，并辅以CSV文件读写为例进行讲解，同时说明了如何对Exception对象进行引用。

文档和代码获取：

本文档主要介绍如何使用 Python 进行面向对象编程，需要读者对 Python 语法和单片机开发具有基本了解。相比其他讲解 Python 面向对象编程的博客或书籍而言，本文档更加详细、侧重于嵌入式上位机应用，以上位机和下位机的常见串口数据收发、数据处理、动态图绘制等为应用实例，同时使用 Sourcetrail代码软件对代码进行可视化阅读便于读者理解。

正文

当Python脚本发生异常时我们需要捕获处理它，否则程序会终止执行。捕捉异常可以使用try/except语句。try/except语句用来检测try语句块中的错误，从而让except语句捕获异常信息并处理。

如果你不想在异常发生时结束你的程序，只需在try里捕获它。以下为简单的try....except...else的语法：

try:<语句> except <名字>：<语句> 

try 语句的工作原理如下：

（1）首先，执行 try子句（try 和 except 关键字之间的（多行）语句）。

（2）如果没有触发异常，则跳过 except子句，try 语句执行完毕。

（3）如果在执行 try 子句时发生了异常，则跳过该子句中剩下的部分。如果异常的类型与 except 关键字后指定的异常相匹配，则会执行 except子句，然后跳到try/except代码块之后继续执行。

（4）如果发生的异常与 except子句中指定的异常不匹配，则它会被传递到外层的 try语句中；如果没有找到处理句柄，则它是一个未处理异常且执行将停止并输出一条错误消息。

示例代码如下：

class SensorClass(SerialClass):  ... # 类的初始化 def __init__(self,port:str = "COM11",id:int = 0,state:int = RESPOND_MODE): try: if id <= 0 or id >= 99: # 触发异常后，后面的代码就不会再执行 raise Exception("InvalidIDError:", id) # 调用父类的初始化方法，super() 函数将父类和子类连接 super().__init__(port) self.sensorvalue = 0 self.sensorid    = id self.sensorstate = state print("Sensor Init") logging.info("Sensor Init") except: # 当发生异常时，输出如下语句，提醒用户重新输入ID号 print("Input error ID, Please try id : 0~99")  ...if __name__ == "__main__": # 创建传感器类，ID号为100 s = SensorClass(port  = "COM11",id = 100,state = SensorClass.RESPOND_MODE)

如下为运行结果：

以上方式try-except语句捕获所有发生的异常。但这不是一个很好的方式，我们不能通过该程序识别出具体的异常信息。因为它捕获所有的异常。

你也可以使用相同的except语句来处理多个异常信息，如下所示：

try: 正常的操作 ......................except(Exception1[, Exception2[,...ExceptionN]]): 发生以上多个异常中的一个，执行这块代码 ......................else: 如果没有异常执行这块代码

try语句可以有多个except子句来为不同的异常指定处理程序。但最多只有一个处理程序会被执行。处理程序只处理对应的try子句中发生的异常，而不处理同一try语句内其他处理程序中的异常。except子句可以用带圆括号的元组来指定多个异常，例如:

... except (RuntimeError, TypeError, NameError):...  pass

示例代码如下所示，我们在SensorClass传感器类的初始化方法中，加入对输入port端口号数据类型的检查，如果不是str类型，则抛出TypeError异常：

 def __init__(self,port:str = "COM11",id:int = 0,state:int = RESPOND_MODE): try: # 判断输入端口号是否为str类型 if type(port) is not str: raise TypeError("InvalidPortError:",port) # 判断ID号是否在0~99之间 if id <= 0 or id >= 99: # 触发异常后，后面的代码就不会再执行 # 当传递给函数或方法的参数类型不正确或者参数的值不合法时，会引发此异常。 raise ValueError("InvalidIDError:",id)  # 调用父类的初始化方法，super() 函数将父类和子类连接 super().__init__(port) self.sensorvalue = 0 self.sensorid    = id self.sensorstate = state print("Sensor Init") logging.info("Sensor Init") except TypeError: # 当发生异常时，输出如下语句，提醒用户重新输入端口号 print("Input error com, Please try new com number") except ValueError: # 当发生异常时，输出如下语句，提醒用户重新输入ID号 print("Input error ID, Please try id : 0~99")

如下为运行结果，可以看到仅捕获和处理了输入错误port类型的异常，而没有捕获和处理输入错误范围的ID号的异常：

除了使用except块来处理异常，我们还可以使用finally块来执行一些必要的清理操作。无论是否出现异常，finally 块中的代码都会被执行。如果我们需要在代码执行完成之后执行特定的任务（即便是遇到了异常），这将非常有用。一些常见的例子包括：清除打开的数据库连接；关闭打开的文件；向网络发送一次关闭握手。finally语句对于我们在try中执行return语句也非常重要。finally中的代码仍然会在返回值之前执行。

例如在FileIOClass类中，需要读写csc文件，基本流程就是打开了一个csc文件，然后读取，写入，最后关闭文件对象。这是一套常规流程，如果我想捕捉代码过程中的异常，又要保证无论是否有异常，最后都必须要关闭文件。这时候就用到finally，示例代码如下：

class FileIOClass: def __init__(self,path:str="G:\\Python面向对象编程\\Demo\\file.csv"): ''' 初始化csv文件和列标题 :param path: 文件路径和文件名 ''' self.path   = path try: # path为输出路径和文件名，newline=''是为了不出现空行 self.csvFile = open(path, "w+", newline='') # rowname为列名，index-索引，data-数据 self.rowname = ['index', 'data'] # 返回一个writer对象，将用户的数据在给定的文件型对象上转换为带分隔符的字符串 self.writer = csv.writer(self.csvFile) # 写入csv文件的列标题 self.writer.writerow(self.rowname) except (FileNotFoundError, IOError): print("Could not open file") logging.info("Could not open file") except KeyboardInterrupt: print("Cancell the file operation") logging.info("Cancell the file operation") finally: self.CloseFile()

我们将文件路径改到一个根本不存在的路径下，初始化FileIOClass实例对象，

代码如下：

f = FileIOClass(path = "H:\\Python面向对象编程\\Demo\\file.csv")

可以看到运行结果中，在发生IOError时，运行了except中的语句：

在第16行中：

16 except (FileNotFoundError, IOError):

表示只要发生FileNotFoundError或IOError中任意一个就会执行这块代码。

实际上，我们可以用同样的代码一次处理两个或更多不同的异常。具体格式如下：

except(Exception1[, Exception2[,...ExceptionN]]): # 发生以上多个异常中的一个，执行这块代码

当多种异常同时发生时，我们可以使用如下方式打印出相应异常的类名：

 except (FileNotFoundError, IOError) as e: print("Could not open file",e.__class__.__name__) logging.info("Could not open file")

我们再次运行代码：

有时，当我们捕获一个异常时，需要用到对Exception对象的引用。这通常发生在我们自己定义的有特定参数的异常，此时我们可以使用as语句带上参数，作为输出的异常信息参数。示例代码如下：

 except (FileNotFoundError, IOError) as e: print("Could not open file",e.__class__.__name__) print("The exception arguments were", e.args) logging.info("Could not open file")

运行结果如下，可以看到，在示例中输出参数为错误代码（为2），表示没有这个文件或者目录。

实际上变量接收的异常值通常包含在异常的语句中。在元组的表单中变量可以接收一个或者多个值。元组通常包含错误字符串，错误数字，错误位置。