在软件开发中，经常需要对用户输入进行验证，以确保其符合程序的业务逻辑或数据约束。当输入值超出预设的有效范围时，抛出并捕获自定义异常是一种清晰且专业的错误处理机制。本教程将展示如何设计一个python程序，接收一系列整数输入，检查它们是否在特定范围内（例如，不小于3且不大于30），并将每个数字及其立方存储到字典中。对于超出范围的数字，我们将使用自定义异常进行标记，并确保所有输入都被处理，最终打印出完整的处理结果。
2. 定义自定义异常为了区分不同类型的范围错误，我们定义两个继承自Exception的自定义异常类：NumberTooSmall和NumberTooBig。这些异常类可以携带额外的信息，例如导致异常的具体数值。
class NumberTooSmall(Exception):
"""当数字小于3时抛出的自定义异常"""
def __init__(self, num):
self.num = num
super().__init__(f"数字 {num} 小于3")
class NumberTooBig(Exception):
"""当数字大于30时抛出的自定义异常"""
def __init__(self, num):
self.num = num
super().__init__(f"数字 {num} 大于30") 在__init__方法中，我们存储了引发异常的数字，并调用了父类的构造函数，以便异常消息能够更具描述性。
3. 核心逻辑：循环内的异常处理与数据存储程序的关键在于如何迭代处理每个输入，并在每个输入上独立地执行范围检查和异常处理。将try-except块放置在循环内部是实现这一目标的关键。
- 接收并排序输入： 首先，程序接收五个整数输入，并将它们存储在一个列表中，然后进行排序。排序不是强制性的，但可以使输出更具可读性。
- 初始化字典： 创建一个空字典dic，用于存储数字及其立方，或者异常标记。
- 迭代处理： 遍历已排序的数字列表。
-
try-except块： 在循环的每一次迭代中，使用try-except块来包裹数值验证和立方计算逻辑。
-
条件判断：
- 如果数字i小于3，则抛出NumberTooSmall异常。
- 如果数字i大于30，则抛出NumberTooBig异常。
- 如果数字在有效范围内（3到30之间，包括3和30），则计算其立方并将其作为键值对{i: i**3}存储到字典dic中。
-
异常捕获：
- 如果捕获到NumberTooSmall异常，则将当前数字i作为键，字符串'NumberTooSmall'作为值，存储到字典dic中。
- 如果捕获到NumberTooBig异常，则将当前数字i作为键，字符串'NumberTooBig'作为值，存储到字典dic中。
-
条件判断：
这种处理方式确保了即使某个输入引发了异常，程序也能继续处理后续的输入，并且每个数字的处理结果（无论是正常值还是异常标记）都能被准确地记录下来。
4. 完整示例代码下面是结合了上述所有概念的完整Python代码：
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# 假设输入为：3, 7, 9, 22, 34
# 为了演示方便，这里直接赋值，实际应用中可通过 input() 获取
# n1, n2, n3, n4, n5 = int(input()), int(input()), int(input()), int(input()), int(input())
# 示例输入：1, 5, 10, 30, 50
All = sorted([1, 5, 10, 30, 50]) # 示例数据，可替换为用户输入
# 定义自定义异常类
class NumberTooSmall(Exception):
"""当数字小于3时抛出的自定义异常"""
def __init__(self, num):
self.num = num
super().__init__(f"数字 {num} 小于3")
class NumberTooBig(Exception):
"""当数字大于30时抛出的自定义异常"""
def __init__(self, num):
self.num = num
super().__init__(f"数字 {num} 大于30")
dic = {} # 初始化结果字典
# 遍历所有输入数字，并在循环内部处理异常
for i in All:
try:
if i < 3:
raise NumberTooSmall(i) # 抛出数字过小异常
elif i > 30:
raise NumberTooBig(i) # 抛出数字过大异常
else:
dic[i] = i**3 # 数字在范围内，计算立方并存储
except NumberTooSmall as e:
dic[i] = 'NumberTooSmall' # 捕获NumberTooSmall异常，记录到字典
# print(f"捕获到异常：{e}") # 可选：打印异常信息
except NumberTooBig as e:
dic[i] = 'NumberTooBig' # 捕获NumberTooBig异常，记录到字典
# print(f"捕获到异常：{e}") # 可选：打印异常信息
# 打印字典内容
print("最终处理结果字典:")
for key, value in dic.items():
print(f'{key} : {value}')
5. 运行与输出解析
使用示例输入[1, 5, 10, 30, 50]运行上述代码，将得到以下输出：
最终处理结果字典: 1 : NumberTooSmall 5 : 125 10 : 1000 30 : 27000 50 : NumberTooBig
输出清晰地展示了每个输入数字的处理结果：
- 1因为小于3被标记为NumberTooSmall。
- 5, 10, 30都在有效范围内，其立方值被正确计算并存储。
- 50因为大于30被标记为NumberTooBig。
这种输出格式既保留了原始输入数字作为键，又通过值明确指示了该数字的处理状态，无论是正常处理还是因异常而标记。
6. 注意事项与最佳实践- try-except块的位置： 将try-except块放置在循环内部是处理序列中每个独立项的错误的关键。如果将其放在循环外部，一旦第一个异常发生，程序可能会中断或无法处理后续项。
- 自定义异常的粒度： 根据业务需求，可以定义更细粒度的自定义异常，以提供更精确的错误信息。
- 异常信息的存储： 在捕获异常时，选择如何将异常信息存储到结果字典中非常重要。本例中，使用字符串标记（如'NumberTooSmall'）是一种简洁有效的方式，它使得字典的键保持为原始数字，便于后续的数据分析。
- 清晰的输出： 使用f-string（格式化字符串字面量）可以使打印输出更简洁、更易读。
- 错误处理策略： 除了简单地标记异常，实际应用中可能需要更复杂的错误处理策略，例如记录错误日志、跳过问题数据或请求用户重新输入。
通过掌握自定义异常和循环内异常处理的技巧，开发者可以构建出更加健壮、容错性更强的Python程序，有效应对各种用户输入和数据处理场景。
以上就是Python中自定义异常与循环内错误处理实践的详细内容，更多请关注知识资源分享宝库其它相关文章！
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