python异常&模块&包

1.异常

常见异常种类：

1.NameError:使用一个为被赋值的变量

2.SyntaxError:代码不符合python语法规定

3.IndexError:下标/索引超出范围

4.ZeroDivisionError:除数为0

5.KeyError:字典里不存在这个键

6.IOError:输入/输出操作失败，基本上是无法打开文件（比如你要读的文件不存在）

7.AttributeError:对象没有这个属性

8.ValueError:传入的值有错误

9.TypeError:类型错误，传入类型不匹配

10.ImportError:无法引入模块或包；基本都是路径问题或者名称错误

11.IndentationError:缩进错误，代码没有正确对齐

这些异常中，有一些异常是通过写程序时的疏忽导致的，比如命名错误，我们可以通过python提供的一场Traceback（追踪）来定位出错点，进行分析和改正。

这个时候只需要定义一下name即可 

然而有些异常是不可避免的，对于这些不可避免的异常，我们可以通过捕获并妥善处理，来防止程序因错误而终止

1.1异常处理（捕获异常）

python中使用try-except语句来处理异常，语法格式如下

try:
    尝试执行的代码块
except 异常类型 as 变量:
    检测到异常时要执行的代码块
else:
    没有检测到异常时，要执行的代码块
finally:
    无论是否检测到异常都要执行的代码块

1.1.1捕获指定异常

同时捕获多个异常时用元组的形式接收 

try:
    #尝试将用户输入的字符串类型转换为整型数据
    num1 = int(input("请输入："))
except ValueError:    #只捕获值错误
    print("传入值错误")

try:
    #尝试将用户输入的字符串类型转换为整型数据
    num1 = int(input("请输入："))
    print(num2)
except (ValueError,NameError):    #只捕获值错误和命名错误
    print("传入值错误/命名错误")

1.1.2捕获异常描述信息

我们可以生命捕获Exception，他是一个万能异常类，他能捕获程序中发生的任意非语法错误类型的一场，并允许我们获取异常的具体描述信息

try:
    #尝试将用户输入的字符串类型转换为整型数据
    num1 = int(input("请输入："))
    print(num2)
except Exception as e:         #捕获程序中可能发生的任意非语法错误类型的异常，并将捕获到的异常对象（包含异常描述信息）保存到变量e中
    print("异常描述信息：",e)     #获取异常的具体描述信息

注意：用try-except对异常进行处理，如果有异常下面的代码还能继续执行

1.1.3 else语句

try:
    #尝试将用户输入的字符串类型转换为整型数据
    num1 = int(input("请输入："))
except Exception as e:         
    print("异常描述信息：",e)     
else:
    print("转换成功")
    print(num1)

1.1.4 finally 语句

确保遇到错误也能执行的某些操作：如关闭文件，释放系统资源

print("打开文件")
try:
    print("文件操作")
except Exception as e:
    print("异常描述信息：",e)
else:
    print("操作成功")
finally:
    print("关闭文件")

注意:try-finally语句可以单独使用，也可以和except ，else结合使用

1.2抛出指定异常

在python中，如果你想要在自己的程序中主动抛出一个异常，可以使用raise语句来实现。raise语句允许你指定要抛出的异常类型和可选的异常信息

步骤：1.创建一个异常对象
              异常类型（异常具体描述信息）Exception（“    ”）

           2.使用raise语句抛出异常对象

python标准库中并未涵盖所有可能的异常类型，特别是那些与特定逻辑紧密相关的异常，例如“密码不足8位”或者“用户名不能为空”等。针对这种情况，我们可以自定义异常，以便更精确的描述程序中的错误情况。这样的自定义异常能够增强代码的可读性和可维护性。

应用：用户输入密码：如果密码长度不足8位，则系统会主动抛出异常。

def input_pwd():
    pwd = input("请输入密码:")
    if len(pwd) < 8:
        #抛出自定义异常
        raise Exception("密码长度不足8位，输入失败")
    print("输入成功")
    return pwd

#防止程序因异常而终止，对异常进行捕获操作
try:
    print(input_pwd())
except Exception as e:
    #输出异常描述信息
    print(e)

2.模块

含义：在python中一个.py文件即被视为一个模块，其中可以定义函数，变量等。

2.1：分类

2.1.1：内置模块

python提供了一个强大的标准库，内置了许多非常有用的模块，如copy，random，time，os等，这些模块可以直接使用，为开发者提供极大的便利

示例：导入random随机模块

import random
#生成一个1-3（包括1和3之间的随机整数）
num = random.randint(1,3)
print(num)

输出结果：可能是1/2/3

2.1.2：第三方模块【第三方库】

是由python社区或者其他开发者创建的，不是python官方标准的一部分，这些模块提供了各种额外的功能和工具，可以帮助开发者更高效的完成编程任务。

在使用第三方模块之前需要先下载和安装他们，python提供了一个名为pip的包管理工具，用于下载和安装第三方模块。

在命令行或者终端，使用pip安装第三方的命令通常如下：

pip install 模块命

示例：

pip install requests

2.1.3：自定义模块

自定义模块是自己在项目中定义的一些模块。在创建自定义模块时，应确保命名遵循python的标识符规定和变量的命名规范，并且要避免与python的内置模块以及已安装的第三方模块命名放生冲突，以防止模块功能出现异常或者无法使用。

2.2导入模块

随着程序的不断扩展和完善，一个.py文件中可能会包含大量的代码行、函数和变量等。为了便于维护和提高代码的可重用性，我们通常会将代码拆分为多个文件，即多个模块。这样做的好处是，当我们在其他模块中使用某个模块的功能时，只需简单导入该模块即可，从而提高了代码的可维护性和重用性。

注意：1.导入模块语句建议写在.py文件的开头部分，这样做有助于代码的组织和阅读，同时也符合一般的编程习惯。2.同一个模块在python程序中只需要导入一次，因为首次导入时，模块就已经被加载到内存中，无需再次导入，这样既节省了资源，也避免了潜在的命名冲突，有助于提高程序的效率和可维护性。

2.2.1 import 模块名 （as 别名）：导入模块所有内容

在需要使用模块中的变量，函数或者类时，需要在前面加上"模块名."的前缀，以便正确的引用他们

test.py: 

name = 'test'


def func():
    print("c函数")

def fund():
    print("d函数")

main.py 

import test
test.func()

2.2.2 from 模块名 import 功能名：从模块中导入指定功能

from test import func
func()

from ...import...语句可以实现导入模块的所有内容，可以通过使用from ... import*来实现

from test import*
func()
print(name)

注意：在使用from...import...语句导入模块内容时，必须特别留意，确保不同变量间的内容不重名，否则会产生冲突。具体来说，若不同模块存在同名的变量，函数或类，后导入的内容会覆盖先导入的。为了避免这种情况，推荐使用import语句进行导入，这也难怪可以通过使用模块名来明确区分和使用不同的内容。

2.3以主程序的形式执行 

每个python模块都内置了一个特殊变量__name__,用于记录模块的名称。程序通过检查这个变量，可以确定代码实在哪个模块中执行的。如果一个模块是直接被运行的，而不是被导入到其他程序中，那么__name__的变量的值，就会被设置为“__main__"。相反，如果这个模块是被导入到其他模块中执行的，那么__name__变量的值就会被设置成该模块的模块名

test.py :

name = 'test'


def func():
    print("c函数")

def fund():
    print("d函数")

if __name__ == "__main__":
    #测试代码
    print(name)
    func()
    fund()

main.py:

import test

3.包

在python中，为了解决模块名重复的问题，引入了包（Package）的概念。

本质：组织和封装多个模块，以便更方便的进行模块化管理和使用

3.1导包

3.1.1 import 包名    ：导包

注意：在导包时，__init__.py文件会自动执行，作为包初始化的一个环节。然而，为了保持报的清晰和高效，建议在__init__.py文件中避免编写过多或复杂的代码

3.1.2import 包名.模块名：导入包下的某一个模块

使用：包名.模块名.功能名

import pack01.test01

print(pack01.test01.name)

3.1.3 from 包名 import 模块名：导入包内指定的模块

使用功能：模块名.功能名

3.1.4 from 包名 import *

如果__init__.py文件中没有定义__all__变量或显式的导入包内的任何模块或子包，那么执行from 包名 import*时，他只会导入__init__.py文件中直接定义的内容（如函数，类，变量等），而不会导入包内其他模块或子包。

__all__变量：是一个列表，用于模块和包中控制from...import*...的导入行为。在模块中定义__all__列表时，使用from 模块名 import*将仅导入该列表中指定的元素（如函数，类，变量等）。同样的，当在包下的__init__.py文件中定义__all__列表时，执行from 包名 ，将仅导入该列表中明确指定的模块（如果列表中含模块名）或__init__.py文件中直接定义的其他名称（如函数，类等）