抛出异常 raise

raise 语句主动抛出一个异常，通知调用方"这里出错了"。它用于验证输入、报告错误状态、转换异常类型等场景。

基本用法

def divide(a, b):
    if b == 0:
        raise ZeroDivisionError("Cannot divide by zero")
    return a / b

divide(10, 0)       # ZeroDivisionError: Cannot divide by zero

raise 后面跟异常类或异常实例。如果跟类，Python 会自动创建实例：

raise ValueError          # 等价于 raise ValueError()
raise ValueError("Invalid")   # 创建带参数的实例

异常参数

异常构造时可以传入任意参数，通常是一个描述错误的字符串：

def set_age(age):
    if age < 0:
        raise ValueError("Age cannot be negative: %d" % age)
    if age > 150:
        raise ValueError("Age too large: %d" % age)
    return age

set_age(-5)     # ValueError: Age cannot be negative: -5

重新抛出异常

在 except 块中，裸的 raise 会重新抛出当前捕获的异常：

try:
    1 / 0
except ZeroDivisionError:
    print "Logging error..."
    raise           # 重新抛出 ZeroDivisionError

这在需要记录日志或执行清理后，把异常继续传播给上层处理时很有用。

转换异常类型

有时需要把底层异常转换为更高级别的异常：

def read_config(filename):
    try:
        with open(filename, "r") as f:
            return parse_config(f.read())
    except IOError as e:
        raise ConfigError("Failed to load config: %s" % e)
    except ValueError as e:
        raise ConfigError("Invalid config format: %s" % e)

这样调用方只需要处理 ConfigError，而不需要关心底层是文件问题还是格式问题。

Python 3 支持 raise NewException from original 保留原始异常链，Python 2 不支持这个语法。

断言 assert

assert 是简化的异常抛出，用于调试时检查不可能发生的情况：

def factorial(n):
    assert n >= 0, "n must be non-negative"
    if n <= 1:
        return 1
    return n * factorial(n - 1)

factorial(-1)       # AssertionError: n must be non-negative

assert condition, message 在 condition 为假时抛出 AssertionError。注意：

assert 可以用 python -O 禁用，不要用它做数据验证
用户输入的验证应该用 if + raise，而不是 assert

异常作为控制流

虽然异常主要用于错误处理，但 Python 也允许用它作为控制流机制：

class Found(Exception):
    pass

def search(items, target):
    try:
        for i, item in enumerate(items):
            if item == target:
                raise Found(i)
    except Found as e:
        return e.args[0]
    return -1

print search([1, 2, 3, 4, 5], 3)      # 2

这种用法在深层嵌套中跳出多层循环时有用，但通常被认为是"滥用异常"。

实际应用

参数验证：

def connect(host, port):
    if not isinstance(host, str):
        raise TypeError("host must be string")
    if not isinstance(port, int) or not (0 <= port <= 65535):
        raise ValueError("port must be integer 0-65535")
    # ...

状态检查：

class BankAccount(object):
    def withdraw(self, amount):
        if amount <= 0:
            raise ValueError("Amount must be positive")
        if amount > self.balance:
            raise ValueError("Insufficient funds: %d < %d" % (self.balance, amount))
        self.balance -= amount

快速失败：

def process_data(data):
    if data is None:
        raise ValueError("data cannot be None")
    if not data:
        raise ValueError("data cannot be empty")
    # 主逻辑...

异常 vs 返回值

场景	推荐
调用方必须处理错误	异常
错误是常见情况	返回值（如 `None`）
需要传播多层	异常
局部错误，立即处理	返回值或异常均可

# 异常风格
def find_user(user_id):
    user = db.query(user_id)
    if user is None:
        raise UserNotFound(user_id)
    return user

# 返回值风格
def find_user_optional(user_id):
    return db.query(user_id)    # 找不到返回 None