为什么异常/错误在Python中评估为True?

Question

在很多地方，我需要从一个字典中获取某个值，但我需要先检查一下这个值的键是否存在。如果不存在，我就用一个默认值：

    if self.data and self.data.has_key('key'):
        value = self.data['key']
    else:
        value = self.default
    ....

我喜欢Python的一点是，它的与或运算符可以返回它们的一个操作数。我不太确定，但如果异常被视为假值，上面的代码可以这样重写：

    value = self.data['key'] or self.default

我觉得错误应该被视为假值是很直观的（就像在bash编程中一样）。那么，Python为什么把异常当作真值来处理呢？

编辑：

我只是想表达我对“异常处理”这个话题的看法。根据维基百科的说法：

" 从一个例程的作者的角度来看，抛出异常是一种有用的方式来表示一个例程无法正常执行。例如，当输入参数无效（比如在除法中分母为零）或者它依赖的资源不可用（比如缺少文件或硬盘错误）时。在没有异常的系统中，例程需要返回一些特殊的错误代码。然而，这有时会因为半谓词问题而变得复杂，使用例程的人需要写额外的代码来区分正常返回值和错误值。 "

正如我所说，抛出异常只是一种返回函数的高级方式。“异常对象”只是指向一个数据结构的指针，这个数据结构包含了关于错误的信息，而如何在高级语言中处理这些错误则完全依赖于虚拟机的实现。我决定通过查看“dis”模块的输出，来了解Python 2.6.6是如何处理异常的：

>>> import dis
>>> def raise_exception():
...     raise Exception('some error')
... 
>>> dis.dis(raise_exception)
  2           0 LOAD_GLOBAL              0 (Exception)
              3 LOAD_CONST               1 ('some error')
              6 CALL_FUNCTION            1
              9 RAISE_VARARGS            1
             12 LOAD_CONST               0 (None)
             15 RETURN_VALUE        

很明显，Python在字节码层面上有异常的概念，但即使没有，它仍然可以让异常处理结构表现得像现在这样。看看下面这个函数：

def raise_exception():
...     return Exception('some error')
... 
>>> dis.dis(raise_exception)
  2           0 LOAD_GLOBAL              0 (Exception)
              3 LOAD_CONST               1 ('some error')
              6 CALL_FUNCTION            1
              9 RETURN_VALUE

这两个函数以相同的方式创建异常对象，如0、3和6所示。不同之处在于，第一个调用了RAISE_VARARGS指令（并且仍然返回None），而第二个则只是将异常对象返回给调用代码。现在看看下面的字节码（我不确定这是否正确）：

0  LOAD_GLOBAL      (isinstance) #Loads the function 'isinstance'
3  LOAD_GLOBAL      (raise_exception) #loads the function 'raise_exception'
6  CALL_FUNCTION    #call the function raise_exception(which will push an Exception instance to the stack
9  LOAD_GLOBAL      (Exception) #load the Exception class
12 CALL_FUNCTION    #call the 'isinstance function'(which will push 'True to the stack)
15 JUMP_IF_TRUE     (to 27) #Will jump to instruction 33 if the object at the top of stack evaluates to true
18 LOAD_CONS        ('No exceptions were raised')
21 PRINT_ITEM
24 PRINT_NEWLINE    
27 LOAD_CONS        ('Exception caught!')
21 PRINT_ITEM
24 PRINT_NEWLINE

上面的内容可以翻译成类似于这个：

if isinstance(raise_exception(), Exception):
    print 'Exception caught!'
else:
    print 'No exceptions were raised'

然而，当编译器发现一个try块时，它可以生成类似于上面的指令。通过这种实现，某人可以测试一个块是否有异常，或者将返回异常的函数视为“假”值。

Answer 1

你可以使用 get 方法：

value = self.data.get('key', self.default)

更新：你对 or 这个关键词的理解有误。self.default 这个值只有在 self.data['key'] 的结果为假（False）时才会被使用，而不是当 'key' 在 self.data 中不存在的时候。如果 self.data 里没有 'key'，还是会抛出一个异常。

在这个表达式中：

self.data['key'] or self.default

Python 解释器会先计算 self.data['key']，然后检查它是否为真（True）。如果是真，那么这个结果就是整个表达式的结果。如果是假的话，self.default 就是这个表达式的结果。不过，如果在计算 self.data['key'] 时，'key' 不在 self.data 里，就会抛出一个异常，这样整个表达式的计算就会中止，直到找到一个匹配的 except 块为止。并且如果抛出了异常，赋值操作也不会执行，value 仍然保持它最初的值。

Answer 2

你对异常的使用有些误解。异常是指出现了问题。它不仅仅是一个返回值，也不应该被当作返回值来处理。

明确的比隐含的要好。

因为异常是在出现问题时被触发的，所以你必须明确地写代码来捕获它们。这是故意的——你不应该把异常当作简单的False来忽略，因为它们的意义远不止于此。

如果你像你所说的那样吞掉异常，你就无法知道代码哪里出错了。如果你引用了一个未定义的变量，会发生什么呢？这应该会给你一个NameError，但如果它给你的是... False?!

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考虑一下你的代码块：

value = self.data['key'] or self.default

你希望self.data['key']在key不在self.data中时返回False。你觉得这种做法有什么问题吗？如果self.data == {'key': False}呢？你就无法区分字典中存储的是False，还是因为缺少键而返回的False。

而且，如果这种情况更普遍地发生，所有的异常都被吞掉了，那你怎么区分KeyError（'key'不在self.data中）和NameError（self.data未定义）呢？两者都会返回False。

明确地写代码来捕获异常可以解决这个问题，因为你可以准确捕获你想要的异常：

try:
    value = self.data['key']
except KeyError:
    value = self.default

不过，已经有一种数据结构可以为你处理这个问题，因为默认字典是非常常用的。它在collections模块中：

>>> import collections
>>> data = collections.defaultdict(lambda: False)
>>> data['foo'] = True
>>> data['foo']
True
>>> data['bar']
False

Answer 3

为什么在Python中，异常/错误会被评估为True呢？

在Python中，Exception的实例会被评估为True（编辑 请看下面@THC4k的评论，里面有很相关的信息）。这并不妨碍它们被抛出。

我不太确定，但如果异常被评估为False的话

在你的情况下，异常被评估为False是不够的。它们还应该不被抛出，也不会在调用栈中传播。相反，它们必须在当下被“停止”，然后评估为False。

我把这个问题留给更有经验的Python程序员来评论，为什么异常不会（或者不应该）被“停止”，而是评估为True或False。我猜这是因为它们被期望被抛出并传播。如果它们被停止并检查，那么它们就不再是“异常”了 =P。

但需要检查那个值的键是否存在，如果不存在，我就使用一些默认值

我能想到两种方法来在字典中获取默认值，前提是没有这个键。一个是使用defaultdict，另一个是使用get方法。

>>> from collections import defaultdict
>>> d = defaultdict(lambda: "default")
>>> d['key']
'default'

>>> d = dict()
>>> d.get('key', 'default')
'default'
>>> 

顺便说一下，if key in dict比dict.has_key(key)更受欢迎。实际上，has_key()在Python 3.0中已经被移除了。