Python 异常处理：自定义异常与数据范围校验

本文旨在介绍如何在 python 中自定义异常类，并利用异常处理机制来校验输入数据的范围。我们将通过一个实际示例，演示如何定义 NumberTooSmall 和 NumberTooBig 异常，并在程序中捕获和处理这些异常，最终输出包含校验结果的字典。

自定义异常类

在 Python 中，我们可以通过继承内置的 Exception 类来创建自定义异常。自定义异常可以帮助我们更清晰地表达程序中出现的特定错误情况，提高代码的可读性和可维护性。

例如，针对输入数字过小或过大的情况，我们可以定义 NumberTooSmall 和 NumberTooBig 两个异常类：

class NumberTooSmall(Exception):     def __init__(self, args):         self.num = args  class NumberTooBig(Exception):     def __init__(self, args):         self.num = args

这两个类都继承自 Exception，并在构造函数 __init__ 中接收一个参数 args，用于存储导致异常的具体数值。

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异常处理与数据校验

接下来，我们编写程序接收用户输入的 5 个整数，并将它们及其立方存储在一个字典中。在存储之前，我们需要对每个数字进行校验，判断其是否在允许的范围内（例如，3 到 30 之间）。如果数字小于 3，则抛出 NumberTooSmall 异常；如果数字大于 30，则抛出 NumberTooBig 异常。

关键在于将 try…except 块放置在循环内部，这样可以针对每个输入数字单独处理异常，避免因一个错误导致整个程序中断。

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n1,n2,n3,n4,n5 = 1,5,10,30,50 # 示例输入，可以替换为 input() 获取用户输入 All = sorted([n1,n2,n3,n4,n5])  class NumberTooSmall(Exception):     def __init__(self, args):         self.num = args  class NumberTooBig(Exception):     def __init__(self, args):         self.num = args  dic = {} for i in All:     try:         if i <3:             raise NumberTooSmall(i)         elif i> 30:             raise NumberTooBig(i)         else:             dic[i] = i**3     except NumberTooSmall as numtosmall:         dic[i] = 'NumberTooSmall'     except NumberTooBig as numtobig:         dic[i] = 'NumberTooBig'  keypairs = list(zip(dic.keys(),dic.values()))  for i,v in keypairs:     print(f'{i} : {v}')

在这个代码段中，try 块包含可能引发异常的代码。如果 i 小于 3，则 raise NumberTooSmall(i) 语句会抛出一个 NumberTooSmall 异常，并将 i 的值传递给异常对象。except 块用于捕获特定类型的异常，并执行相应的处理代码。在这里，我们分别捕获 NumberTooSmall 和 NumberTooBig 异常，并将字典中对应的值设置为 ‘NumberTooSmall’ 或 ‘NumberTooBig’。

输出结果

最后，我们遍历字典，并将键值对打印到控制台。如果某个键对应的值是 ‘NumberTooSmall’ 或 ‘NumberTooBig’，则表示该数字超出了允许的范围。

使用示例输入 1, 5, 10, 30, 50，程序将输出：

1 : NumberTooSmall 5 : 125 10 : 1000 30 : 27000 50 : NumberTooBig

总结与注意事项

• 自定义异常类可以提高代码的可读性和可维护性，使错误处理更加清晰。
• 将 try…except 块放置在循环内部可以针对每个数据点单独处理异常，避免因单个错误导致程序中断。
• 在 except 块中，可以执行各种错误处理操作，例如记录日志、提示用户或进行数据恢复。
• 务必根据实际需求定义合适的异常类和错误处理逻辑。

通过本文的示例，你已经掌握了如何在 Python 中自定义异常类，并利用异常处理机制来校验输入数据的范围。这种方法可以应用于各种需要数据校验的场景，例如用户输入验证、文件格式检查等。