python学习之路（16）Python-初始异常结构

异常

1 什么是异常

异常指程序运行过程中出现的非正常现象，例如用户输入错误、除数为零、需要处理的文件不存在、数组下标越界等。
python 中内建异常类的继承层次：

2 异常的解决顺序

1 ）异常的顺序：发生异常》》异常定位》》处理异常。
2） 异常解决的态度：

1. 不慌张， 细看信息， 定位错误。 看清楚报的错误信息， 并定位发生错误的地方。
2. 百度并查看十个相关帖子。 将异常类信息进行百度， 至少查看十个以上的相关帖子。
3. 以上两步仍然无法解决， 找老师和同学协助解决。

异常处理的结构

1 try…except 结构

try…except 是最常见的异常处理结构。 结构如下：

try 块包含着可能引发异常的代码， except 块则用来捕捉和处理发生的异常。 执行的时候， 如果 try 块中没有引发异常， 则跳过 ecept 块继续执行后续代码； 执行的时候， 如果 try块中发生了异常， 则跳过 try 块中的后续代码， 跳到相应的 except 块中处理异常； 异常处理完后， 继续执行后续代码。
例1：无异常时

try:
    print("step1")
    a = 3/2
    print("step2")
except BaseException as e:
    print("step3")
    print(e)
print("step4")

执行结果：执行try里的语句，跳过 了ecept 块继续执行后续代码

step1
step2
step4

例2：有异常时

try:
    print("step1")
    a = 3/0
    print("step2")
except BaseException as e:
    print("step3")
    print(e)
print("step4")

执行结果：跳过 try 块中的后续代码，也就是跳过了step2， 跳到相应的 except 块中处理异常

step1
step3
division by zero
step4

例3：循环输入数字， 如果不是数字则处理异常

while True:
    try:
        x = int(input("请输入一个数字:"))
        print("您入的数字是",x)
        if x == 88:
            print("退出程序")
            break
    except:
        print("异常:输入的不是一个数字")

执行结果：当你有异常时，跳出异常但程序还继续，直到达到停止的条件

您入的数字是 9
请输入一个数字:80
您入的数字是 80
请输入一个数字:g
异常:输入的不是一个数字
请输入一个数字:88
您入的数字是 88
退出程序

2 try…多个 except 结构

上面的结构可以捕获所有的异常， 工作中也很常见。 但是， 从经典理论考虑， 一般建议尽量捕获可能出现的多个异常（ 按照先子类后父类的顺序，如果先写父类的话，执行的时候就不会执行子类） ， 并且针对性的写出异常处理代码。 为了避免遗漏可能出现的异常， 可以在最后增加 BaseException。

结构如下：
先子类后父类的顺序

例:这里，程序不会自己停的

while True:
    try:
        a = input("请输入被除数：")
        b = int(input("请输入除数： "))
        c = float(a) / float(b)
        print(c)

    except ZeroDivisionError:
        print("异常： 除数不能为 0")
    except ValueError:
        print("异常： 除数和被除数都应该为数值类型")
    except NameError: #这个我不知道输入什么会报错，先留着？？
        print("异常： 变量不存在")
    except BaseException as e:
        print(e)
        print(type(e))

执行结果：

请输入被除数：90
请输入除数： 3
30.0
请输入被除数：90
请输入除数： 0
异常： 除数不能为 0
请输入被除数：90
请输入除数： bb
异常： 除数和被除数都应该为数值类型
请输入被除数：

3 try…except…else 结构

try…except…else 结构增加了“ else 块” 。 如果 try 块中没有抛出异常， 则执行 else 块。 如果try 块中抛出异常， 则执行 except 块， 不执行 else 块。
例：这里，程序不会自己停的

while True:
    try:
        a = input("请输入被除数：")
        b = int(input("请输入除数： "))
        c = float(a) / float(b)
    except BaseException as e:# 如果有异常输出异常，没异常打印值
        print(e)
        print(type(e))
    else:
        print(c)

执行结果：

请输入被除数：9
请输入除数： 0
float division by zero
<class 'ZeroDivisionError'>
请输入被除数：9
请输入除数： 3
3.0
请输入被除数：

4 try…except…finally 结构

try…except…finally 结构中， finally 块无论是否发生异常都会被执行； 通常用来释放 try 块中申请的资源。
finally 中的语句， 无论是否发生异常都执行.

例：

try:
    f = open("d:/a.txt",'r')
    content = f.readline()
    print(content)
except:
    print("文件未找到")
finally:
    try:
        f.close() #释放资源。 此处也可能会发生异常。 若发生异常， 则程序终止,不会继续往下执行
    except BaseException as e:
        print(e)

执行结果：
无异常时：D盘种，a.txt能打开。执行是看不出任何异常的。finally 中的语句， 无论是否发生异常都执行。

执行了finally语句

有异常，如D盘种，a.txt不存在。先执行except模块再进入finally模块。

文件未找到
执行了finally语句
name 'f' is not defined

5 return 语句和异常处理问题

由于 return 有两种作用： 结束方法运行、 返回值。 我们一般不把 return 放到异常处理结构中， 而是放到方法最后。
不要将 return 语句放到 try、 except、 else、finally 块中， 会发生一些意想不到的错误。 建议放到方法最后。(记住就行）

6 with 上下文管理

finally 块由于是否发生异常都会执行， 通常我们放释放资源的代码。 其实， 我们可以通过 with 上下文管理， 更方便的实现释放资源的操作。（感觉不是很get到，先记着）

结构：
with 上下文管理可以自动管理资源， 在 with 代码块执行完毕后自动还原进入该代码之前的现场或上下文。 不论何种原因跳出 with 块， 不论是否有异常， 总能保证资源正常释放。

with open("d:/a.txt","r") as f:
    content = f. readline()
    print (content)
print("程序执行结束! ")

执行结果：

12345678909876543212345678765432werthjhgfdsdfghj
程序执行结束! 

7 trackback 模块

可以使用 Traceback 模块打印异常信息，或者使用 traceback 将异常信息写入日志文件。使用前要导入，import traceback。
使用 Traceback 模块打印异常信息：

import traceback
try:
    print("step1")
    num = 1/0
except:
    traceback.print_exc()

执行结果：

Traceback (most recent call last):
step1
  File "D:/PycharmProjects/MypythonTest/99chengfabiao/test_819.py", line 12, in <module>
    num = 1/0
ZeroDivisionError: division by zero

使用 traceback 将异常信息写入日志文件：

import traceback
try:
    print("step1")
    num = 1/0
except:
    with open("d:/a.log", "a") as f:
        traceback.print_exc(file=f)

step1

打开 D盘的a.log。你就看到异常信息。

常见异常汇总

1 SyntaxError： 语法错误

int a = 3

    int a =3
        ^
SyntaxError: invalid syntax

2 NameError： 尝试访问一个没有申明的变量

print(a)

    print(a)
NameError: name 'a' is not defined

3 ZeroDivisionError： 除数为 0 错误（零除错误）

a = 3/0

    a = 3/0
ZeroDivisionError: division by zero

4 ValueError： 数值错误

float("gaoqi")

    float("gaoqi")
ValueError: could not convert string to float: 'gaoqi'

5 TypeError： 类型错误

123+"abc"

    123+"abc"
TypeError: unsupported operand type(s) for +: 'int' and 'str'

6 AttributeError： 访问对象的不存在的属性

a=100
a.sayhi()

    a.sayhi()
AttributeError: 'int' object has no attribute 'sayhi'

7 IndexError： 索引越界异常

a = [4,5,6]
a[10]

    a[10]
IndexError: list index out of range

8 KeyError： 字典的关键字不存在

a = {'name':"gaoqi",'age':18}
a['salary']

    a['salary']
KeyError: 'salary'

9 其他（ArithmeticError等）的异常

异常名称	说明
ArithmeticError	所有数值计算错误的基类
AssertionError	断言语句失败
AttributeError	对象没有这个属性
BaseException	所有异常的基类
DeprecationWarning	关于被弃用的特征的警告
EnvironmentError	操作系统错误的基类
EOFError	没有内建输入,到达 EOF 标记
Exception	常规错误的基类
FloatingPointError	浮点计算错误
FutureWarning	关于构造将来语义会有改变的警告
GeneratorExit	生成器(generator)发生异常来通知退出
ImportError	导入模块/对象失败
IndentationError	缩进错误
IndexError	序列中没有此索引(index)
IOError	输入/输出操作失败
KeyboardInterrupt	用户中断执行(通常是输入^C)
KeyError	映射中没有这个键
LookupError	无效数据查询的基类
MemoryError	内存溢出错误(对于 Python 解释器不是致命的)
NameError	4未声明/初始化对象 (没有属性)
NotImplementedError	尚未实现的方法
OSError	操作系统错误
OverflowError	数值运算超出最大限制
OverflowWarning	旧的关于自动提升为长整型(long)的警告
PendingDeprecationWarning	关于特性将会被废弃的警告
ReferenceError	弱引用(Weak reference)试图访问已经垃圾回收了的对象
RuntimeError	一般的运行时错误
RuntimeWarning	可疑的运行时行为(runtime behavior)的警告
StandardError	所有的内建标准异常的基类
StopIteration	迭代器没有更多的值
SyntaxError	Python 语法错误
SyntaxWarning	可疑的语法的警告
SystemError	一般的解释器系统错误
SystemExit	解释器请求退出
TabError	Tab 和空格混用
TypeError	对类型无效的操作
UnboundLocalError	访问未初始化的本地变量
UnicodeDecodeError Unicode	解码时的错误
UnicodeEncodeError Unicode	编码时错误
UnicodeError Unicode	相关的错误
UnicodeTranslateError	Unicode 转换时错误
UserWarning	用户代码生成的警告
ValueError	传入无效的参数
Warning	警告的基类
WindowsError	系统调用失败
ZeroDivisionError	除(或取模)零 (所有数据类型)

自定义异常类

程序开发中， 有时候我们也需要自己定义异常类。 自定义异常类一般都是运行时异常， 通常继承 Exception 或其子类即可。 命名一般以 Error、 Exception 为后缀。
自定义异常由 raise 语句主动抛出

class AgeError(Exception): #继承 Exception
    def __init__(self,errorInfo):
        Exception.__init__(self)
        self.errorInfo = errorInfo
    def __str__(self):
        return str(self.errorInfo)+",年龄错误！ 应该在 1-150 之间"

if __name__ == "__main__": #如果为 True， 则模块是作为独立文件运行，可以执行测试代码
    age = int(input("输入一个年龄:"))
    if age<1 or age>150:
        raise AgeError(age)#自定义异常由 raise 语句主动抛出
    else:
        print("正常的年龄：",age)

输入一个年龄:160
Traceback (most recent call last):
  File "D:/PycharmProjects/MypythonTest/99chengfabiao/test_819.py", line 19, in <module>
    raise AgeError(age)#自定义异常由 raise 语句主动抛出
__main__.AgeError: 160,年龄错误！ 应该在 1-150 之间