第20条　遇到意外状况时应该抛出异常，不要返回None

编写工具函数（utility function）时，许多Python程序员都爱用None这个返回值来表示特殊情况。对于某些函数来说，这或许有几分道理。例如，我们要编写一个辅助函数计算两数相除的结果。在除数是0的情况下，返回None似乎相当合理，因为这种除法的结果是没有意义的。

调用这个函数时，可以按自己的方式处理这样的返回值。

如果传给careful_divide函数的被除数为0，会怎么样呢？在这种情况下，只要除数不为0，函数返回的结果就应该是0。问题是，这个函数的返回值有时可能会用在if条件语句里面，那时可能会根据值本身是否相当于False来做判断，而不像刚才那样明确判断这个值是否为None（第5条也列举了类似的例子）。

上面这种if语句，会把函数返回0时的情况，也当成函数返回None时那样来处理。这种写法经常出现在Python代码里，因此像careful_divide这样，用None来表示特殊状况的函数是很容易出错的。有两种办法可以减少这样的错误。

第一种办法是，利用二元组把计算结果分成两部分返回（与这种写法有关的基础知识，参见第19条）。元组的首个元素表示操作是否成功，第二个元素表示计算的实际值。

这样写，会促使调用函数者去拆分返回值，他可以先看看这次运算是否成功，然后再决定怎么处理运算结果。

但问题是，有些调用方总喜欢忽略返回元组的第一个部分（在Python代码里，习惯用下划线表示用不到的变量）。这样写成的代码，乍一看似乎没问题，但实际上还是无法区分返回0与返回None这两种情况。

第二种办法比刚才那种更好，那就是不采用None表示特例，而是向调用方抛出异常（Exception），让他自己去处理。下面我们把执行除法时发生的ZeroDivisionError转化成ValueError，告诉调用方输入的值不对（什么时候应该使用Exception类的子类，可参见第87条）。

现在，调用方拿到函数的返回值之后，不用先判断操作是否成功了。因为这次可以假设，只要能拿到返回值，就说明函数肯定顺利执行完了，所以只需要用try把函数包起来并在else块里处理运算结果就好（这种结构的详细用法，参见第65条）。

这个办法也可以扩展到那些使用类型注解的代码中（参见第90条），我们可以把函数的返回值指定为float类型，这样它就不可能返回None了。然而，Python采用的是动态类型与静态类型相搭配的gradual类型系统，我们不能在函数的接口上指定函数可能抛出哪些异常（有的编程语言支持这样的受检异常（checked exception），调用方必须应对这些异常）。所以，我们只好把有可能抛出的异常写在文档里面，并希望调用方能够根据这份文档适当地捕获相关的异常（参见第84条）。

下面我们给刚才那个函数加类型注解，并为它编写docstring。

这样写，输入、输出与异常都显得很清晰，所以调用方出错的概率就变得很小了。