@浙大疏锦行

在之前的学习中，自己敲代码时总是会或多或少的出现报错的情况，常见的错误类型如下：

这个时候，遇到错误，一般选择的是复制给AI，让AI帮助分析、解决。这个方法虽然快速，但是对于个人能力的提升实在太小。因此，学会自己看懂错误类型，并且处理异常是十分必要的。

比如，在上面的例子中可以看到，它指出了错误的类型为‘NameError’，具体的含义：‘这个变量没有被定义’，以及出错的位置‘第二行’。

异常处理

对于一段代码来说，如果不进行异常处理，那么可能仅仅因为一个小错误，就会让整个程序崩溃而无法运行，这样的情况是很糟糕的，因此，需要异常处理，具体来讲，可以包括以下几个原因：

• 提高程序健壮性：防止程序因意外错误而崩溃
• 改善用户体验：提供友好的错误信息而非技术性报错
• 便于调试：准确定位和记录错误信息
• 资源管理：确保文件、网络连接等资源正确释放
• 流程控制：根据不同错误类型执行不同处理逻辑

关于异常处理的语法，主要有以下四个关键字：

• try：包含可能引发异常的代码
• except：捕获并处理特定类型（自定义或Exception中的）的异常
• else：如果try中的代码没有异常就执行（可选）
• finally：无论是否发生异常都会执行，常用于资源清理（可选）

将上述关键词进行组合，可以得到try-except（基本结构），try-except-else，try-except-else-finally等结构。

try-except

try:
    # 可能引发异常的代码
    number = int(input("请输入一个数字: "))
    result = 100 / number
except Exception: #通用错误
    print('存在错误！') #只知道错误，但无法判断具体的
except ValueError: #具体的错误类型
    # 处理值错误
    print("请输入有效的数字！")
except ZeroDivisionError: #具体的错误类型
    # 处理除零错误
    print("数字不能为零！")

在上面的例子可以知道，这个代码包含了两个异常类型检查——输入数字和除数不为零。执行的顺序就是，先进行try中的代码，如果有异常，那么执行后面的except，如果错误类型已定义，那么就可以被捕捉到。从这里，也可以发现，except是可以有多个的，即定义多个错误类型。

try-except-else

try:
    file = open(filename, 'r')
except FileNotFoundError:
    print(f"文件 {filename} 不存在")
except PermissionError:
    print(f"没有权限读取文件 {filename}")
else:
    # 只有在文件成功打开时才执行
    content = file.read()
    print(f"文件内容: {content}")
    file.close()

在这个例子中，首先检查try中的代码，打开文件的操作。如果异常，看是文件不存在还是权限问题，或者其它。如果能被正常打开，那么就读取内容。

那么，既然如果没有异常的话，为什么不直接放在try里面呢？反而增加一个else代码块：

• 清晰性：可以将‘可能异常’与‘未异常’完全区别开
• 避免意外捕获：如果成功后的代码中，也存在可能依法try中想要捕获的同类型异常，会使逻辑混淆

try-except-finally

try:
    file = open("data.txt", "r")
    content = file.read()
    number = int(content)
except (FileNotFoundError, ValueError) as e:
    print(f"错误: {e}")
finally:
    # 无论是否发生异常，都会关闭文件
    if 'file' in locals() and not file.closed:
        file.close()
    print("资源清理完成")

finally具有的无论如何都会执行的特点，使得它在流程长、资源消耗大、外部依赖多的DL或ML中，主要用于资源的保存、文件的关闭等。

下面是具体的阐述：

• 数据不丢失：无论训练成功、失败还是中途被打断，都确保日志文件被正确关闭，避免数据丢失或文件损坏。
• 计算资源释放：确保计算资源在使用完毕后被释放，供其他进程或任务使用。更常见的是使用 with 语句来自动管理这类资源，with 语句本身就隐式地使用了类似 finally 的机制。（with open语句）
• 数据库连接管理
• 状态可恢复：恢复全局状态或配置， 如果程序在运行过程中修改了全局变量或配置文件，在异常处理结束后，需要恢复到之前的状态或配置。
• 训练状态保存：模型训练可能非常耗时，如果中途因为各种原因（OOM、手动中断、硬件故障）停止，我们希望记录下中断的状态，方便后续恢复。

此外，还有try-except-else-finally,例子如下：

#爬虫
import requests
def api_call_with_retry(url, retries=3):
    for attempt in range(retries):
        try:
            response = requests.get(url, timeout=5)
            response.raise_for_status()  
        except requests.exceptions.Timeout:
            print(f"请求超时，尝试 {attempt + 1}/{retries}")
            if attempt == retries - 1:
                return None
        except requests.exceptions.RequestException as e:
            print(f"网络请求失败: {e}")
            return None
        else:
            # 请求成功，返回数据
            return response.json()
        finally:
            # 每次尝试后都执行
            print(f"第 {attempt + 1} 次尝试完成")
    return None