Python異常處理與函數定義

一、異常處理

異常（Exception）是指在程序執行過程中發生的一些錯誤或問題。在 Python 中，異常是一種標準的動態語言機制，可以用來告訴程序員出現了什麼問題以及如何處理這個問題。Python 提供了 try、except 和 finally 關鍵字用於異常處理。

try:
    #嘗試執行的代碼
except Exception1:
    #處理第1種異常
except Exception2:
    #處理第2種異常
else:
    #當沒有異常時，執行的代碼
finally:
    #不管有沒有異常，都要執行的代碼

事實上，在 Python 中任何異常都是繼承自 Exception 這個類。所以，可以通過捕獲 Exception 類來捕獲所有異常。例如：

try:
    #嘗試執行的代碼
except Exception as e:
    #處理異常，e 是異常實例

二、函數定義

函數是指完成特定任務並返回數值、對象或其他值的代碼塊。在 Python 中，函數是一等公民（First-Class Citizen），因為函數可以像變數一樣被傳遞、存儲和訪問。Python 中的函數定義是以 def 關鍵字開始，並在冒號（:）後聲明函數體。函數的返回值使用 return 語句實現。

def function_name(param1, param2, param3):
    #函數體
    return result

在 Python 中，函數支持參數的默認值、可變參數和關鍵字參數。可以通過 def 函數名（*參數）來定義可變參數列表以及 def 函數名（ **參數）來定義關鍵字參數。

def func(arg1, arg2 = 1, *args, **kwargs):
    print(arg1)
    print(arg2)
    print(args)   #元組形式的不定長參數
    print(kwargs) #字典形式的關鍵字參數

三、裝飾器

Python 中的裝飾器（Decorator）是一種語法糖，它讓我們可以簡潔、優雅地修改函數或類的功能。裝飾器本身是一個函數，它接收一個函數作為參數並返回一個新函數。和函數類似，裝飾器可以被複合，並且可以對函數進行嵌套。

例如，下面是一個簡單的裝飾器例子：

def add_time(func):
    def wrapper(*args, **kwargs):
        start = time.time()
        res = func(*args, **kwargs)
        print("time taken:", time.time() - start)
        return res
    return wrapper

@add_time
def process_data():
    # some time-consuming data processing here
    return result

這個例子中，add_time 是一個裝飾器函數，它將被 process_data 函數使用。當 process_data 被調用時，Python 會自動調用 add_time 函數，並將 process_data 作為參數傳入。add_time 函數將返回一個新函數 wrapper，wrapper 將會存儲 process_data 的執行結果，並輸出執行該函數所花費的時間。最後，wrapper 將結果返回給 process_data 函數。