深入理解 Python 中的錯誤種類

更新日期： 2024 年 10 月 10 日

在學習和編寫 Python 程式的過程中，你可能會遇到各種各樣的錯誤訊息。

這些錯誤訊息通常稱為例外（Exception），它們提供了有關程式何時以及為何崩潰的重要線索。

對於新手來說，理解這些錯誤的種類和含義是學習 Python 的重要一步。

本文將為你詳細介紹 Python 中常見的錯誤種類，幫助你更有效地調試和修復程式。

Python 中的錯誤類型

Python 中的錯誤主要分為兩大類：

1. 語法錯誤（Syntax Errors）：程式碼不符合 Python 語法規則。
2. 例外（Exceptions）：程式在執行過程中遇到了無法處理的情況。

語法錯誤（Syntax Errors）

SyntaxError

說明：當 Python 解釋器無法解析你的程式碼時，就會拋出 SyntaxError。

示例：

print("Hello, World!  # 缺少關閉引號

錯誤訊息：

SyntaxError: EOL while scanning string literal

解決方法：檢查程式碼語法，確保使用了正確的語法和標點符號。

IndentationError

說明：Python 使用縮排來表示代碼塊。如果縮排不正確，會引發 IndentationError。

示例：

def greet():
print("Hello")

錯誤訊息：

IndentationError: expected an indented block

解決方法：檢查縮排，確保代碼塊內的代碼正確縮排。

常見的例外（Exceptions）

NameError

說明：當程式嘗試訪問一個未定義的變數時，會拋出 NameError。

示例：

print(age)

錯誤訊息：

NameError: name 'age' is not defined

解決方法：確保變數在使用前已經正確定義或宣告。

TypeError

說明：當對不支援的類型執行操作時，會引發 TypeError。

示例：

result = "Hello" + 5

錯誤訊息：

TypeError: can only concatenate str (not "int") to str

解決方法：檢查數據類型，確保操作符和函式適用於該類型。

ValueError

說明：當函式接收到正確類型但不適合的值時，會拋出 ValueError。

示例：

number = int("abc")

錯誤訊息：

ValueError: invalid literal for int() with base 10: 'abc'

解決方法：檢查函式的輸入值，確保值適合該函式。

IndexError

說明：當試圖訪問列表、元組或字串中不存在的索引時，會引發 IndexError。

示例：

my_list = [1, 2, 3]
print(my_list[5])

錯誤訊息：

IndexError: list index out of range

解決方法：檢查索引值，確保不超出序列的範圍。

KeyError

說明：當使用不存在的鍵訪問字典時，會拋出 KeyError。

示例：

my_dict = {"name": "Alice"}
print(my_dict["age"])

錯誤訊息：

KeyError: 'age'

解決方法：檢查字典中是否存在該鍵，或者使用 dict.get() 方法提供默認值。

AttributeError

說明：當試圖訪問物件不存在的屬性或方法時，會引發 AttributeError。

示例：

my_list = [1, 2, 3]
my_list.push(4)

錯誤訊息：

AttributeError: 'list' object has no attribute 'push'

解決方法：檢查物件的屬性和方法是否正確，確保使用了正確的 API。

ImportError / ModuleNotFoundError

說明：當無法導入模組或包時，會拋出 ImportError 或 ModuleNotFoundError。

示例：

import non_existing_module

錯誤訊息：

ModuleNotFoundError: No module named 'non_existing_module'

解決方法：檢查模組名稱是否正確，確保模組已安裝。

ZeroDivisionError

說明：當除數為零時，會引發 ZeroDivisionError。

示例：

result = 10 / 0

錯誤訊息：

ZeroDivisionError: division by zero

解決方法：在執行除法運算前，檢查除數是否為零。

FileNotFoundError

說明：當嘗試打開不存在的文件時，會拋出 FileNotFoundError。

示例：

with open("non_existing_file.txt", "r") as file:
    content = file.read()

錯誤訊息：

FileNotFoundError: [Errno 2] No such file or directory: 'non_existing_file.txt'

解決方法：檢查文件路徑和名稱是否正確，確保文件存在。

IOError / OSError

說明：當進行輸入/輸出操作失敗時，會引發 IOError 或 OSError。

示例：

with open("/protected/file.txt", "w") as file:
    file.write("Hello")

錯誤訊息：

PermissionError: [Errno 13] Permission denied: '/protected/file.txt'

解決方法：檢查文件權限和路徑，確保有足夠的權限進行操作。

處理例外

為了使程式更加健壯，我們可以使用 try-except 語句來捕獲和處理例外。

基本語法

try:
    # 可能引發例外的代碼
    pass
except ExceptionType:
    # 處理例外的代碼
    pass

示例

try:
    number = int(input("請輸入一個整數："))
    result = 10 / number
    print(f"結果是：{result}")
except ValueError:
    print("輸入的不是有效的整數！")
except ZeroDivisionError:
    print("不能除以零！")

使用 else 和 finally

else 子句

else 子句會在沒有發生例外時執行。

try:
    # 可能引發例外的代碼
    pass
except ExceptionType:
    # 處理例外的代碼
    pass
else:
    # 沒有發生例外時執行的代碼
    pass

finally 子句

finally 子句無論是否發生例外，都會執行。

try:
    # 可能引發例外的代碼
    pass
except ExceptionType:
    # 處理例外的代碼
    pass
finally:
    # 無論是否發生例外都執行的代碼
    pass

自定義例外

你還可以自定義例外類型，繼承自內建的 Exception 類。

示例

class NegativeNumberError(Exception):
    """自定義例外類型，用於處理負數錯誤"""
    pass

def sqrt(number):
    if number < 0:
        raise NegativeNumberError("不能計算負數的平方根")
    return number ** 0.5

try:
    result = sqrt(-9)
except NegativeNumberError as e:
    print(e)

輸出：

不能計算負數的平方根

結論

理解 Python 中的錯誤種類對於編寫健壯且可靠的程式至關重要。

通過熟悉常見的錯誤和例外，你可以更快地定位問題並修復它們。

同時，使用 try-except 語句可以使你的程式更加健壯，能夠優雅地處理運行時的異常情況。

進一步學習

• 閱讀官方文檔：深入了解 Python 的例外和錯誤。
• 練習調試技巧：使用調試工具和日誌來追蹤和修復錯誤。
• 撰寫單元測試：通過測試來預防和發現程式中的錯誤。