python笔记11-异常机制_python with出现异常可以正常工作-优快云博客

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异常机制

1. 异常机制的本质：

当程序出现异常，程序安全的退出、处理完后继续执行的机制。

2. 异常类的继承关系：

在这里插入图片描述

3. 异常的处理过程：

python中一切都是对象，异常也采用对象的方式来处理。处理过程：

抛出异常：在执行一个方法时，如果发生异常，则这个方法生成代表该异常的一个对象，停止当前执行路径，并把异常对象提交给解释器。
捕获异常：解释器得到该异常后，寻找相应的代码来处理该异常。

4. 异常的解决关键：

定位：
当发生异常时，解释器会报相关的错误信息，并会在控制台打印出
相关错误信息。我们只需按照从上到下的顺序即可追溯（Trackback）错误发生的过程，最终定位引起错误的那一行代码。

5. `try`和一个`except`结构

语法：
```
try:
	被监控的可能引发异常的语句块
except BaseException [as  e]:
	异常处理语句块
```
1. 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。
2. 执行的时候，如果 try 块中没有引发异常，则跳过 except 块继续执行后续代码；
3. 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

6. `try`和多个`except`结构

简介：
try和except结构可以捕获所有的异常，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），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。

语法：

try:
	被监控的、可能引发异常的语句块
except Exception1:
	处理Exception1的语句块
except Exception2:
 	处理Exception2的语句块
[...]
except BaseException：
	处理可能遗漏的异常的语句块

代码示例：

try:
    a = input("请输入被除数：")
    b = 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 TypeError:
    print("异常：除数和被除数都应该为数值类型")
except BaseException as e:
    print(e)
    print(type(e))
# 运行结果
请输入被除数：10
请输入除数：0
异常：除数不能为0

7. `try...except...else`结构

简介：
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。

示例代码

try:
a = input("请输入被除数：")
b = input("请输入除数：")
c = float(a)/float(b)
except BaseException as e:
    print(e)
else:
    print("除的结果是：",c)
# 1. 发生异常的执行情况（执行 except 块，没有执行 else ）：
请输入被除数：5
请输入除数：0
float division by zero
# 2. 没有发生异常的执行情况（执行完 try 块后，执行 else ）：
请输入被除数：10
请输入除数：5
除的结果是： 2.0

8.`try...except...finally`结构

简介
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。

示例代码：

try:
a = input("请输入一个被除数：")
b = input("请输入一个除数：")
c = float(a)/float(b)
except BaseException as  e:
    print(e)
else:
    print(c)
finally:
    print("我是finally中的语句，无论发生异常与否，
都执行！")
print("程序结束！")
# 运行结果
请输入被除数：10
请输入除数：0
float division by zero
我是finally中的语句，无论是否发生异常都执行

读取文件， finally 中保证关闭文件资源

try:
f = open("d:/a.txt",'r')
content = f.readline()
print(content)
except BaseException as e:
    print(e)
finally:
    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
print("step4")
# 运行结果
Traceback (most recent call last):
[Errno 2] No such file or directory:
'd:/a.txt'
  File "...mypro_exception/my01.py", line 8,
in <module>
    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
NameError: name 'f' is not defined
Process finished with exit code 1

9.`return`语句和异常处理问题

简介：
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。

代码示例：

def test01():
    print("step1")
try:
    x = 3/0
   # return "a"
except:
    print("step2")
    print("异常：0不能做除数")
    #return "b"
finally:
    print("step4")
    #return "d"
print("step5")
return "e"         #一般不要将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。
print(test01())
# 运行结果
step1
step2
异常：0不能做除数
step4
step5
e

10.常见异常的解决

Python中的异常都派生自 BaseException 类。一些常见异常总结如下

描述	示例
`SyntaxError` ：语法错误	`SyntaxError: invalid syntax`
`NameError` ：尝试访问一个没有申明的变量	`NameError: name 'a' is not defined`
`ZeroDivisionError` ：除数为0错误（零除错误）	`ZeroDivisionError: division by zero`
`ValueError` ：数值错误	`ValueError: could not convert string to float: 'hello'`
`TypeError` ：类型错误	`TypeError: unsupported operand type(s) for +: 'int' and 'str'`
`AttributeError` ：访问对象的不存在的属性	`AttributeError: 'int' object has no attribute 'sayhi'`
`IndexError` ：索引越界异常	`IndexError: list index out of range`
`KeyError` ：字典的关键字不存在	`KeyError: 'salary'`

11.常见异常汇总

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`	`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)`

12.`with`上下文管理

简介：
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。
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。极大的简化了工作，在文件操作、网络通信相关的场合非常常用。

语法：

with context_expr [ as  var]：
	语句块

代码示例：

with open("d:/bb.txt") as f:
for line in f:
    print(line)
# 运行结果
hello
world

13.`traceback`模块和生成异常日志

使用 traceback 模块打印异常信息

import traceback
try:
    print("step1")
    num = 1/0
except:
    traceback.print_exc()
# 运行结果
step1
Traceback (most recent call last):
  File "...mypro_exception/my01.py", line 7,
in <module>
    num = 1/0
ZeroDivisionError: division by zero
Process finished with exit code 0

使用 traceback 将异常信息写入日志文件

#coding=utf-8
import traceback
try:
    print("step1")
    num = 1/0
except:
    with open("d:/a.log","a") as f:
        traceback.print_exc(file=f)

14.自定义异常类

简介：
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。

代码示例：

#测试自定义异常类
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"
############测试代码################
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)
    else:
        print("正常的年龄：",age)
# 运行结果
输入一个年龄:200
Traceback (most recent call last):
  File "...mypro_exception/my10.py", line 16,
in <module>
    raise AgeError(age)
__main__.AgeError: 200,年龄错误！应该在1-150之间