BenzHub | Python 錯誤處理（Error Handling）完整教學

在撰寫 Python 程式時，錯誤是無法避免的。例外處理（Exception Handling） 讓你能優雅地處理這些錯誤，避免程式意外中斷。本篇將介紹 Python 的錯誤處理機制，從基礎的 try/except 語法到自定義例外類別，幫助你寫出更穩健的程式碼。

try/except 基礎

try/except 是 Python 中最基本的錯誤處理語法。將可能出錯的程式碼放在 try 區塊中，用 except 捕捉並處理錯誤：

try:
    number = int(input("請輸入一個數字："))
    result = 10 / number
    print(f"結果是：{result}")
except ValueError:
    print("錯誤：請輸入有效的數字")
except ZeroDivisionError:
    print("錯誤：不能除以零")

捕捉例外資訊

使用 as 關鍵字可以取得例外物件，獲取更詳細的錯誤資訊：

try:
    numbers = [1, 2, 3]
    print(numbers[10])
except IndexError as e:
    print(f"發生錯誤：{e}")
# 輸出：發生錯誤：list index out of range

你也可以用一個 except 同時捕捉多種例外：

try:
    value = int("abc")
except (ValueError, TypeError) as e:
    print(f"型別相關錯誤：{e}")
# 輸出：型別相關錯誤：invalid literal for int() with base 10: 'abc'

else 與 finally

else 區塊在 沒有發生例外 時執行，finally 區塊 無論是否發生例外 都會執行：

try:
    file = open("data.txt", "r")
    content = file.read()
except FileNotFoundError:
    print("檔案不存在")
else:
    # 只在成功讀取時執行
    print(f"檔案內容：{content}")
finally:
    # 無論如何都會執行，適合做清理工作
    print("檔案操作結束")

完整的執行順序是：try -> 成功則 else -> finally，或 try -> 失敗則 except -> finally。

常見內建例外

Python 提供了許多內建的例外類型（Exception），以下是最常見的幾種：

# ValueError — 值不正確
int("abc")  # ValueError: invalid literal for int()

# TypeError — 型別不正確
"hello" + 123  # TypeError: can only concatenate str to str

# KeyError — 字典中找不到鍵
my_dict = {"a": 1}
my_dict["b"]  # KeyError: 'b'

# FileNotFoundError — 檔案不存在
open("不存在的檔案.txt")  # FileNotFoundError

# IndexError — 索引超出範圍
[1, 2, 3][10]  # IndexError: list index out of range

# AttributeError — 屬性不存在
"hello".append("!")  # AttributeError: 'str' object has no attribute 'append'

主動拋出例外

使用 raise 關鍵字可以主動拋出例外，這在驗證輸入資料時特別有用：

def set_age(age):
    if not isinstance(age, int):
        raise TypeError("年齡必須是整數")
    if age < 0 or age > 150:
        raise ValueError("年齡必須在 0 到 150 之間")
    return age

try:
    set_age(-5)
except ValueError as e:
    print(f"驗證失敗：{e}")
# 輸出：驗證失敗：年齡必須在 0 到 150 之間

自定義例外類別

當內建例外無法精確描述你的錯誤情境時，可以建立自定義例外類別。自定義例外應繼承自 Exception：

class InsufficientBalanceError(Exception):
    def __init__(self, balance, amount):
        self.balance = balance
        self.amount = amount
        super().__init__(f"餘額不足：目前餘額 {balance}，嘗試提取 {amount}")

class BankAccount:
    def __init__(self, balance):
        self.balance = balance

    def withdraw(self, amount):
        if amount > self.balance:
            raise InsufficientBalanceError(self.balance, amount)
        self.balance -= amount
        return self.balance

account = BankAccount(1000)
try:
    account.withdraw(1500)
except InsufficientBalanceError as e:
    print(e)
# 輸出：餘額不足：目前餘額 1000，嘗試提取 1500

EAFP vs LBYL

Python 社群推崇兩種不同的錯誤處理風格：

LBYL（Look Before You Leap） — 先檢查再行動：

# LBYL 風格
if key in my_dict:
    value = my_dict[key]
else:
    value = "預設值"

EAFP（Easier to Ask Forgiveness than Permission） — 先做再說，有錯再處理：

# EAFP 風格（更 Pythonic）
try:
    value = my_dict[key]
except KeyError:
    value = "預設值"

在 Python 中，EAFP 風格通常被認為更 Pythonic，因為它更簡潔，在大多數情況下效能也更好（因為例外很少發生）。

總結

例外處理 是撰寫穩健 Python 程式不可或缺的一環。善用 try/except/else/finally 結構來處理不同情境，了解常見的內建例外類型，並在需要時建立自定義例外類別。記住 Python 的 EAFP 風格——先行動、再處理例外，這會讓你的程式碼更簡潔、更 Pythonic。希望這篇文章能幫助你寫出更穩健的 Python 程式。

例外處理經常與函式搭配使用，建議先閱讀 Python 函數（Functions）入門指南。自定義例外類別需要用到繼承的概念，可以參考 Python 的物件導向程式設計。

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