簡述

程式中的錯誤一般被稱為 Bug，無可否認，這幾乎總是程式設計師的錯。。。

程式設計師的一生，始終伴隨著一件事 - 除錯（錯誤檢測、異常處理）。反反覆覆，最可怕的是：不僅自己的要改，別人的也要改。。。一萬頭草泥馬奔騰而過！

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錯誤

程式錯誤，主要分為三類：

• 語法錯誤
• 邏輯錯誤
• 執行時錯誤

語法錯誤

語法錯誤（也稱：解析錯誤）：是指不遵循語言的語法結構引起的錯誤（程式無法正常編譯/執行）。

在編譯語言（例如：C++）中，語法錯誤只在編譯期出現，編譯器要求所有的語法都正確，才能正常編譯。不過對於直譯語言（例如：Python）來說，語法錯誤可能在執行期才會出現，而且不太容易區分語法錯誤及語義錯誤。

常見的 Python 語法錯誤有：

• 遺漏了某些必要的符號（冒號、逗號或括號）
• 關鍵字拼寫錯誤
• 縮排不正確
• 空語句塊（需要用 pass 語句）

例如，編寫這樣一個條件判斷語句：

>>> if n < 5
  File "<stdin>", line 1
    if n < 5
           ^
SyntaxError: invalid syntax

由於 if 語句中缺少一個冒號（:），不符合 Python 語法，因此程式無法正常執行。

邏輯錯誤

邏輯錯誤（也稱：語義錯誤）：是指程式的執行結果與預期不符（程式可以正常執行，不會 Crash）。

與語法錯誤不同的是，邏輯錯誤從語法上來說是正確的，但會產生意外的輸出或結果，並不一定會被立即發現。邏輯錯誤的唯一表現就是錯誤的執行結果。

常見的邏輯錯誤有：

• 運算子優先順序考慮不周
• 變數名使用不正確
• 語句塊縮排層次不對
• 在布林表示式中出錯

例如，要計算兩個數的平均值：

>>> def average(a, b):
...     return a + b / 2  # 應為 (a + b) / 2
... 
>>> 

雖然程式能夠正常執行，但程式碼中缺少括號，由於運算子優先順序（先乘除，後加減）的緣故，運算結果並不正確。

執行時錯誤

執行時錯誤：是指程式可以執行，但是在執行過程中遇到錯誤，導致意外退出。

當程式由於執行時錯誤而停止時，通常會說程式崩潰了。在 Python 中，這種執行時錯誤被稱為異常。

Python 中的一些執行時錯誤：

• 使用未定義的識別符號（NameError）
• 除數為 0（ZeroDivisionError）
• 開啟的檔案不存在（FileNotFoundError）
• 匯入的模組沒被找到（ImportError）

例如，除數為 0：

>>> 5 / 0
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
ZeroDivisionError: division by zero

每當出現這類執行時錯誤時，Python 就會建立一個異常物件。如果處理不當，會輸出一個跟蹤（Traceback）到那個錯誤，以及關於為什麼會出現錯誤的一些細節。

內建異常的層次結構

Python 中有許多內建的異常，當出現相應的錯誤時，就會引發這些異常。

BaseException
 +-- SystemExit
 +-- KeyboardInterrupt
 +-- GeneratorExit
 +-- Exception
      +-- StopIteration
      +-- StopAsyncIteration
      +-- ArithmeticError
      |    +-- FloatingPointError
      |    +-- OverflowError
      |    +-- ZeroDivisionError
      +-- AssertionError
      +-- AttributeError
      +-- BufferError
      +-- EOFError
      +-- ImportError
           +-- ModuleNotFoundError
      +-- LookupError
      |    +-- IndexError
      |    +-- KeyError
      +-- MemoryError
      +-- NameError
      |    +-- UnboundLocalError
      +-- OSError
      |    +-- BlockingIOError
      |    +-- ChildProcessError
      |    +-- ConnectionError
      |    |    +-- BrokenPipeError
      |    |    +-- ConnectionAbortedError
      |    |    +-- ConnectionRefusedError
      |    |    +-- ConnectionResetError
      |    +-- FileExistsError
      |    +-- FileNotFoundError
      |    +-- InterruptedError
      |    +-- IsADirectoryError
      |    +-- NotADirectoryError
      |    +-- PermissionError
      |    +-- ProcessLookupError
      |    +-- TimeoutError
      +-- ReferenceError
      +-- RuntimeError
      |    +-- NotImplementedError
      |    +-- RecursionError
      +-- SyntaxError
      |    +-- IndentationError
      |         +-- TabError
      +-- SystemError
      +-- TypeError
      +-- ValueError
      |    +-- UnicodeError
      |         +-- UnicodeDecodeError
      |         +-- UnicodeEncodeError
      |         +-- UnicodeTranslateError
      +-- Warning
           +-- DeprecationWarning
           +-- PendingDeprecationWarning
           +-- RuntimeWarning
           +-- SyntaxWarning
           +-- UserWarning
           +-- FutureWarning
           +-- ImportWarning
           +-- UnicodeWarning
           +-- BytesWarning
           +-- ResourceWarning

注意： 當捕獲異常或者決定應該繼承哪個異常類時，這個層次關係非常有用。