三分钟教你读懂Python报错

本文作者：宁刘莹

文字编辑：余术玲

技术总编：张   邯 

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在使用Python写程序时，并不是每次的程序都能从头到尾顺利地运行，那么我们怎样知道是哪里出了问题呢？有一个非常基础但是有用的信息是我们应该掌握的，那就是Python报错，看懂报错可以帮助我们提高排错的效率，小编总结了新手入门时常见的报错信息和场景，熟悉这些报错信息，新手会犯的一些小错误只需要稍微改正一下便可。

一、报错信息的结构

错误是指一个在程序执行过程中发生，并影响程序正常运行的事件。当Python脚本出现异常时，如果不做任何处理，那么程序就会终止运行。通常情况下，报错的信息分为两部分：第一部分显示了出错的文件位置并标注了具体出错的位置，以堆栈回溯的形式显示发生异常时的上下文，第二部分标注了错误类型及对该错误的大致解释。

举个例子，假设我们想要输出“爬虫俱乐部”这几个字：

In [1]: while true print("爬虫俱乐部")

得到报错信息如下：

从报错系统给出的反馈看，错误出现在第一行(line 1)，程序下面向上的小箭头“^”指明了该行程序第一次出现错误的位置,最后一行报错信息标注了出错类型为语法错误（SyntaxError），并给出了详细的解释是非法语法（invalid syntax）。稍想一下，我们可以发现，条件语句后面少了冒号，导致语法错误。

二、错误类型

了解了报错信息的大致结构之后，还需要知道不同类型的错误具体有什么含义，才能够对症下药地进行修改。常见的错误类型大致有以下7种，以表格形式总结在此，下文中会给出详细示例和解释帮助大家理解：

1. SyntaxError语法错误

以这样一段简单的程序为例：

In [2]: print(helloworld) 

File"<ipython-input-1-6135c6da936c>", line 1
 print(hello world)
 ^
SyntaxError: invalid syntax

这里提示语法错误的原因是，如果要print出一串字符，需要加引号，基于此，我们修改这段程序，再次运行：

In [3]: print("helloworld")
hello world

字符串被成功输出了。

2. NameError变量名错误

出现变量名错误常常是由于在程序中使用了前文没有定义的变量名，举例如下。

In[4]: for i in range(1,4):
   ...:    if i in even:
   ...:        print(f"{i}为偶数")
   ...:    else:
   ...:        print(f"{i}为奇数")

这是一个小的循环，目的是判断整数1到3这三个自然数是否在偶数集“even”中，如果在“even”中，就输出“i为偶数”，否则就输出“i为奇数”。这段程序运行后出现了以下报错信息：

Traceback(most recent call last):

  File"<ipython-input-9-3d6a2416e4f4>", line 2, in <module>
    if i in even:
    
NameError:name 'even' is not defined

此时报错类型为NameError，具体原因是“even”是一个没有被定义的名称，也就是说在进行判断之前首先要定义“even”，在循环之前加入语句：

even = [2, 4,6,8,10]

就得到了以下输出结果：

1为奇数
2为偶数
3为奇数

3. IndentationError代码缩进错误

代码缩进错误是一种在写循环时容易发生的错误，尤其是在写两层及两层以上的循环时。举个例子，假设要从1-3三个自然数里分辨出每个数字是否是质数，如果是，输出“n是质数”，如果不是，则输出“n不是质数”。特别地，输出“1既不是质数，也不是合数”，那么我们就应首先将n为1和n不为1分为两种情况，再对n不为1的所有数字进行判断。判断质数的方式为：用n除以除了1和它本身之外的所有数字(即2-n)，如果都无法整除，则该数字为质数。初步写出程序如下：

In [5]: for n in range(1, 4):
   ...:     if n == 1:
   ...:         print("1既不是质数，也不是合数")
   ...:     else:
   ...:         for i in range(2, n):
   ...:             if n%i == 0:
   ...:             print(f"{n}不是质数")
   ...:                   break
   ...:             else:
   ...:                 print(f"{n}是质数")

发生报错信息如下：

File"<ipython-input-5-31fae9dd7b3d>", line 7
    print(f"{n}不是质数")
        ^
IndentationError: expected an indented block

我们得到反馈信息，提示错误类型为缩进错误，出错误位置是第7行，这里应该有一个缩进。即如果想要把符合if后面条件的语句打印出来，就要在print和break两行命令之前再多加一个缩进，于是我们修改之后程序如下：

In [6]: for n in range(1, 4):
   ...:     if n == 1:
   ...:         print("1既不是质数，也不是合数")
   ...:     else:
   ...:         for i in range(2, n):
   ...:             if n%i == 0:
   ...:                 print(f"{n}不是质数")
   ...:                 break
   ...:             else:
   ...:                    print(f"{n}是质数")

此时得到结果如下：

1既不是质数，也不是合数
2是质数
3是质数

输出的结果符合我们的预期目标。

4. TypeError类型错误

继续沿用“代码缩进错误”中的例子，仅仅把第二个和第三个print()里的内容换掉：

In [7]: for n in range(1, 4):
   ...:     if n == 1:
   ...:         print("1既不是质数，也不是合数")
   ...:     else:
   ...:         for i in range(2, n):
   ...:             if n%i == 0:
   ...:                 print(n + "不是质数")
   ...:                 break
   ...:             else:
   ...:                 print(n + "是质数")

运行程序后，第一个print()里的内容被成功输出，并且紧跟着出现了报错信息：

1既不是质数，也不是合数
---------------------------------------------------------------------------
TypeError                                Traceback (most recent call last)
<ipython-input-9-96c8609088c4> in <module>()
      8                 break
      9             else:
---> 10                 print(n +"是质数")
 
TypeError: unsupported operand type(s) for +: 'int' and 'str'

报错系统提示出现了类型错误，这是因为数字类型不能与字符类型直接相加，如果目的是输出一句字符文字，可以使用f-string的方法，该方法具体在往期推文《格式化字符串方法的比较》中详细介绍过。这段程序的正确写法见上一小节中的第二段程序。

5.  AttributeError对象属性错误

依然以一个例子解释：

In [8]: stra="abcdefg"
stra.append("hijk")
print(stra)

得到的报错信息如下：

AttributeError Traceback (most recent call last)
<ipython-input-2-eaee19f84344> in <module>
       1stra="abcdefg"
----> 2 stra.append("hijk")
AttributeError: 'str' object has no attribute 'append'

这里出现对象属性错误是因为，字符串没有append方法，根据报错的类型，我们进行修改如下：

In [9]: lista=[1234567]
lista.append(89)
lista
Out[9]: [1234567, 89]

这样程序就能顺利运行了。

6.  KeyError字典键值错误

我们知道字典由若干键值对构成，并且可以通过输入键来输出对应的值，但如果输入的键不存在，就会发生报错。例如字典a共有5对键值对，其中第5个键对应的值是一个字典：

In [10]: dicta = {'A':1, 'B':2, 'C':3, 'D':4, 'E':{1:'a', 2:'b', 3:'c',4:'d'}}
dicta['B']
Out[10]: 2

此时想访问“E”对应的字典中键为“2”对应的值“b”：

In [11]: dicta[2]
Traceback (most recent call last):
  File"<ipython-input-52-8274e09a602e>", line 1, in <module>
    dicta[2]
KeyError: 2

由报错信息可以看出，在想要输出键“2”对应的值时出现了字典键值错误，这里是因为“b”是dicta中“E”对应的字典中的值而不是dicta的，因此修改程序如下：

In [12]: dicta['E'][2]
Out[12]: 'b'

这样就能正确输出了。

7.  IndexError索引值错误

In [13]: lista = [1,2,3,4,5]
lista[5]
---------------------------------------------------------------------------
IndexError                               Traceback (most recent call last)
<ipython-input-2-4d7588fcff97> in <module>()
----> 1 lista[5]
 
IndexError: list index out of range

错误类型为索引值错误，原因是列表索引值超出范围。

这里的索引值错误原因是因为列表只有5个元素，而我们往期的推文《数据类型介绍——tuple、list和range对象》里也介绍过，列表中第一个元素的索引值为0，那么这里我们想要输出的最后一个元素索引值应为4或者-1，lista里不存在索引值为5的元素，因此报错。

拥有了读报错信息的能力，将会对于处于摸索期的Python新手带来很大的帮助。当然，有时报错信息不能给与我们足够的信息，这时需要采用各种方法调试程序，如我们爬虫俱乐部往期推文《对抗bug方法介绍——爆款pysnooper你用了吗？（上篇）》和《对抗bug方法介绍——爆款pysnooper你用了吗？（下篇）》中介绍过的pysnooper等，后期我们会进一步介绍更多进阶调试方法，敬请期待！

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