11. raise 主動拋出例外

前言

5. 例外處理 介紹的try…except是被動地捕捉系統產生的錯誤。但有些情況「語法上完全正確、程式也跑得動」，只是不符合我們的業務規則 —— 例如速度變成負數、年齡填了 200 歲。

這種錯誤 Python 不會幫我們發現，必須主動拋出例外來提醒。這就是raise的用途。

raise 的語法

raise [例外類型 [(e)]]

• 例外類型：可以是系統內建的例外類型（例如Exception），也可以是自己定義的例外類型。
• e：是自己提供的參數，可以傳遞例外的資訊。

拋出系統內建的例外

[簡例] 高速公路設定速限為 70~110，如果速度過快或太慢，就主動拋出例外，提醒用路人注意安全。（檔名：raise1.py）

[結果]

現在速度：60，速度太慢了!
目前時速：100
現在速度：150，已經超速了!

程式碼： raise1.py

def CheckSpeed(speed):                    # 檢查速度
    if speed < 70:
        raise Exception("速度太慢了!")     # 拋出 Exception 型別例外
    if speed > 110:
        raise Exception("已經超速了!")     # 拋出 Exception 型別例外
 
for speed in (60, 100, 150):
    try:
        CheckSpeed(speed)                 # 檢查速度
    except Exception as e:                # 接收 Exception 的例外
        print("現在速度：{}，{}".format(speed, e))
    else:
        print("目前時速：{}".format(speed))

說明

1. 第1~5行：自訂函式檢查速度是否太慢或超速。
2. 第2~3行：如果速度太慢拋出Exception例外，並傳遞「速度太慢了!」訊息。
3. 第4~5行：如果速度太快拋出Exception例外，並傳遞「已經超速了!」訊息。
4. 第9行：呼叫函式檢查速度。
5. 第10~11行：接收Exception的例外，並以參數e顯示接收的訊息。
6. 第13行：如果速度正常（沒有拋出例外），else區塊顯示目前時速。

raise 會立刻中斷函式

一旦執行到raise，函式立即結束，後面的程式不會執行 —— 效果類似return，但它是「異常結束」，會被try…except接住。

這也是為什麼上例中速度 150 時，第一個if speed < 70不成立、第二個成立就拋出，函式直接結束。

拋出自訂的例外

除了內建的例外類型，我們也可以定義自己的例外類別。書上的寫法是繼承RuntimeError類別：

class MyException(RuntimeError):
    def __init__(self, arg):
        self.args = arg

[簡例] 同上例，如果速度過快或太慢，就主動拋出例外；如果速度正常，就以自訂例外拋出「快樂駕駛，平安返家!」訊息。（檔名：raise2.py）

[結果]

現在速度：60，速度太慢了!
目前時速：100，快樂駕駛，平安返家!
現在速度：150，已經超速了!

程式碼： raise2.py

class MyException(RuntimeError):
    def __init__(self, arg):
        self.args = arg
 
def CheckSpeed(speed):                          # 檢查速度
    if speed < 70:
        raise Exception("速度太慢了!")
    if speed > 110:
        raise Exception("已經超速了!")
    else:
        raise MyException("快樂駕駛，平安返家!")  # 拋出 MyException 型別例外
 
def convertTuple(tup):                          # tuple 轉換為字串
    str = ''.join(tup)
    return str
 
for speed in (60, 100, 150):
    try:
        CheckSpeed(speed)
    except MyException as e:                    # 接收 MyException 的例外
        err = convertTuple(e.args)              # tuple 轉換為字串
        print("目前時速：{}，{}".format(speed, err))
    except Exception as e:                      # 接收 Exception 的例外
        print("現在速度：{}，{}".format(speed, e))

說明

1. 第1~3行：自訂MyException繼承RuntimeError類別，建構式接收參數arg。
2. 第10~11行：速度正常會主動拋出自訂的MyException例外。
3. 第13~15行：自訂函式將 tuple 轉換為字串。
4. 第20~22行：接收MyException的例外，因為e.args是 tuple 型別，以convertTuple將 tuple 轉換為字串。

except 的順序很重要

MyException繼承自RuntimeError，而RuntimeError又屬於Exception。因此**except MyException必須寫在except Exception前面** —— 否則所有例外都會先被Exception接走，自訂例外的區塊永遠不會執行。

通則：越specific（子類別）的例外要寫在越前面，Exception一定放最後。 這與 5. 例外處理 提到的原則一致。

⚠️ 關於書上寫法的兩點補充

一、self.args = arg 會把字串拆成一個個字元

上面的範例為什麼需要convertTuple()把 tuple 接回字串？這其實是self.args = arg造成的副作用。

args是 Python 例外類別的特殊屬性，它規定內容必須是 tuple。當你指派一個字串給它時，Python 會把字串逐字元拆開：

實測結果：

class MyException(RuntimeError):
    def __init__(self, arg):
        self.args = arg
 
raise MyException("快樂駕駛，平安返家!")
# e.args → ('快', '樂', '駕', '駛', '，', '平', '安', '返', '家', '!')

所以才需要用''.join(e.args)把它「黏」回去。這是自己製造出來、又自己解決的問題。

二、標準寫法不需要覆寫 __init__

Python 的例外類別本來就會處理訊息，直接繼承就好：

class MyException(Exception):     # 不用寫 __init__
    pass
 
try:
    raise MyException("快樂駕駛，平安返家!")
except MyException as e:
    print(e)                      # 直接印出：快樂駕駛，平安返家!

實測結果：

e.args = ('快樂駕駛，平安返家!',)     ← 完整字串，而且已經是 tuple
str(e) = '快樂駕駛，平安返家!'

	書上寫法	建議寫法
需要寫__init__	✅	❌ 不用
需要convertTuple()	✅	❌ 不用
取得訊息	''.join(e.args)	str(e) 或直接 print(e)

三、繼承 RuntimeError 不是必要的

書上說「定義的類別必須繼承RuntimeError類別」，但實際上繼承Exception即可，這也是 Python 官方建議的做法。

class MyException(Exception):     # ✅ 標準做法
    pass

RuntimeError只是Exception眾多子類別中的一個，語意上是指「執行時期的錯誤」。除非你的例外真的屬於這個語意，否則直接繼承Exception更恰當。

什麼時候該自訂例外

當你希望呼叫者能夠分別處理不同的錯誤時就該自訂。
例如一個提款程式，可以定義餘額不足與密碼錯誤兩種例外，讓呼叫端各自給不同的提示訊息 —— 這比回傳False或錯誤代碼清楚得多。

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相關主題與延伸閱讀

• 0. 章節索引：本章全部筆記的學習地圖與快速查找。
• 5. 例外處理：try…except…else…finally的基本用法與例外類別表。
• 12. traceback 與 assert：把例外的完整過程記錄到檔案，以及開發階段的斷言檢查。
• 1. 物件導向程式開發：自訂例外類別會用到類別繼承與建構式的觀念。