为什么如果元组的第一个元素是异常，则提升元组会起作用？

Question

我很难理解这个问题，它与在Python 2.7中引发异常时可能出现的错误有关：

try:
  raise [1, 2, 3, 4]
except Exception as ex:
  print ex

这里的信息是“异常必须是旧式类或派生自BaseException，而不是列表”- 这部分没问题，但当我将它更改为元组时，我感到困惑。

try:
  raise (1, 2, 3, 4)
except Exception as ex:
  print ex

这里的错误信息是“异常必须是旧式类或继承自BaseException，而不是int”- 为什么会被解释为引发了一个整数而不是元组？

此外：

try:
  raise (Exception, 'a message')
except Exception as ex:
  print ex

这里我们实际上是抛出了一个异常 (与之前的例子中抛出 int 相比，有一致的行为) - 我曾经简要地认为这只是另一种方式:

try:
  raise Exception, 'a message'
except Exception as ex:
  print ex

但是在这种情况下，'a message'被传递给了Exceptions构造函数（如docs.python.org上所述）

有人能解释第二和第三种情况，并可能指向负责此操作的解释器代码吗？

- dahpgjgamgan

Answer 1

根据 Python 2 参考文档，raise语句最多可以使用3个表达式来创建被抛出的异常：

raise_stmt ::= "raise" [expression ["," expression ["," expression]]]

如果第一个表达式是一个元组，Python将递归地“解包”该元组，一直取第一个元素，直到找到一个不是元组的元素为止。这种行为在 Python 3 中被移除（参见PEP 3109）。以下代码是合法的：

>>> raise ((Exception, 'ignored'), 'ignored'), 'something', None
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
Exception: something

文档详细解释了剩下的内容，但是raise语句希望第一个值是一个异常类(Exception class)，第二个值被视为异常的值(消息)，第三个值是一个回溯(traceback)。如果缺少后两个值，Python会用None填充。如果第一个值是一个实例(instance)，第二个值必须为None。

>>> raise Exception('something'), 'something', None
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
TypeError: instance exception may not have a separate value

如果您使用的元组超过3个项目，则会引发语法错误：

>>> raise Exception, 'something', None, None
  File "<stdin>", line 1
    raise Exception, 'something', None, None
                                      ^
SyntaxError: invalid syntax

然而在你的情况下，你既没有定义一个类也没有创建一个实例，因此Python首先发现这个错误；如果我使用一个字符串，它也会抱怨：

>>> raise 'not an exception', 'something', None
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
TypeError: exceptions must be old-style classes or derived from BaseException, not str

正确的语法当然是：

>>> raise Exception, 'something', None
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
Exception: something

- Martijn Pieters

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我之前不知道递归元组展开的方法，所以我无法理解为什么其他元素被忽略了 - 这个PEP是我一直在寻找的缺失环节。 - dahpgjgamgan

你链接的文档中没有展示相同的语法。它说 raise_stmt ::= "raise" [expression ["from" expression]]。 - Barmar

@Barmar：链接已更正。当回答这个问题时，链接指向Python 2版本，现在它重定向到3版本。 - Martijn Pieters

Answer 2

http://docs.python.org/reference/simple_stmts.html#the-raise-statement

"raise" [expression ["," expression ["," expression]]]

如果没有表达式出现，raise会重新抛出在当前作用域中处于活动状态的最后一个异常...否则，raise评估表达式以获取三个对象，对于省略的表达式，使用None作为值。前两个对象用于确定异常的类型和值。

实际上，我认为Python在这里执行元组解包

try:
    raise (ValueError, "foo", ), "bar"
except Exception as e:
    print e.message # foo or bar?

但是如果它确实这样做了，结果将是"foo"，而不是"bar"。这种行为似乎没有在任何地方记录，只有一个简短的注释说明在py3中被删除了：

在Python 2中，以下raise语句是合法的

raise ((E1, (E2, E3)), E4), V

解释器将以递归方式将元组的第一个元素作为异常类型，使上述内容完全等同于

raise E1, V

从Python 3.0开始，将放弃支持像这样提高元组的能力。此更改将使raise语句与生成器对象上的throw()方法保持一致，后者已禁止这种操作。

http://www.python.org/dev/peps/pep-3109/#id17

- georg

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我不明白那怎么回答了问题。能解释一下吗？ - Felix Kling

为了让我的评论更清楚一些：显然，元组是被评估的，因此返回第一个元素。为什么使用列表参数时不会发生这种情况呢？ - Felix Kling

似乎元组在raise时会自动解包（而列表则不能解包）。 - mutantacule

Answer 3

显然，尽管文档中指定了第一个表达式必须为空，Python也接受非空元组作为raise语句的第一个表达式(但正如此PEP所述)，如果是元组，则递归使用其第一个元素作为异常类。让我给你展示一些代码：

>>> raise ValueError, 'sdf', None
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
ValueError: sdf

>>> raise (ValueError, 5), 'sdf', None
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
ValueError: sdf

虽然我之前的评论有所提及，但实际上并没有自动解压缩功能，因为在我的下一个示例中，字符串并未传递给异常类:

>>> raise (ValueError, 'sdf', None)
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
ValueError

此外，使用Python的ast模块，我们可以看到在raise表达式中默认情况下没有元组：

>>> ast.dump(ast.parse('raise ValueError, "asd"'))
"Module(body=[Raise(type=Name(id='ValueError', ctx=Load()), inst=Str(s='asd'), tback=None)])"

如果我们使用元组，那么它将作为类型参数传递：

>>> ast.dump(ast.parse('raise (ValueError, "asd")'))
"Module(body=[Raise(type=Tuple(elts=[Name(id='ValueError', ctx=Load()), Str(s='asd')], ctx=Load()), inst=None, tback=None)])"

- mutantacule