异常机制

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原创 2024-03-27 17:30:41 99 阅读 AI 写同款· GEO 优化 ›

Python——异常处理机制 Python异常处理相关知识点阅读详情

异常本质(Exception)

异常也是对象

python中一切都是对象，异常也采用对象的方式来处理：

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：解释器捕获该异常后，寻找相应的代码来处理该异常

异常机制本质：

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

try...except...else...finally结构

try语块：包含着可能存在的异常代码

except语块：用来捕捉和处理发生的异常

else语块：没有发生异常，则执行

finally语块：有没有异常，都执行

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
else:
    代码块
finally:
    代码块

【示例】

try:
  c = 3/0                   #出现异常
  print("step1")            #由于上一句出现异常，直接跳过
except BaseException as e:  #将捕捉的异常作为e
  print("step2")            #开始处理异常e
else:                       #没有出现异常执行else，反之不执行
  print("step3")
finally:                    #无论有没有异常都执行
  print("step4")

print("step5")              #结构外的语句正常执行

try...多个except结构

我们一般建议（按照先子类后父类的顺序）尽量捕获可能出现的多个异常

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：

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

【示例】多个except结构

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

#第一个异常类，如果不符合此异常类，则跳到下一个
except ZeroDivisionError:
  print("异常：除数不能为0")

#第二个异常类，如果不符合此异常类，则跳到下一个
except TypeError:
  print("异常：除数和被除数都应该为数值类型")

#最后使用最全面的BaseException，避免遗漏
except BaseException as e:
  print(e)
  print(type(e))

异常与return语句

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。

否则可能在结构中提前结束了方法的运行

def f1():
  print("step1")

  try:
    x = 3/0

  except:
    print("step2")
    print("异常：0不能做除数")

  finally:
    print("step4")


  print("step5")
  return "e"     #returen语句放到最后，避免提前结束了方法的运行

print(f1())

常见异常汇总说明

Python中的异常类都派生自BaseException类

常见异常

1.SyntaxError：语法错误

  int a =3 
    ^
SyntaxError: invalid syntax

2.NameError：尝试访问一个没有申明的变量

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

3.ZeroDivisionError：除数为0错误（零除错误）

  a = 3/0
ZeroDivisionError: division by zero

4.ValueError：数值错误

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

5.TypeError：类型错误

  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()

AttributeError: 'int' object has no attribute 'sayhi'

7.IndexError：索引越界异常

a = [4,5,6]
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']

KeyError: 'salary'

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)

with上下文管理

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。

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。

with上下文管理的语法结构如下：

with context_expr [ as var]：
    语句块

【示例】

with open("D:/a.txt",encoding='utf8') as f:  #如果不能执行，则加入encoding='utf8'

    for line in f:                           #循环打印
        print(line)

traceback模块生成异常日志

使用traceback，当发生异常时，可以将异常信息写入日志文件

#coding=utf-8
import traceback

try:
  num = 1/0   #发生异常

except:
  with open("C:/Users/ASUS/Desktop/a.log","a") as f:     #生成文件f，文件名为a，类型为log
    traceback.print_exc(file=f)                          #将异常通过traceback打印并输入文件f

自定义异常_raise抛出异常

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。

class AgeError(Exception):          #构造继承Exception的自定义异常类
    
  def __init__(self,errorInfo):     
    Exception.__init__(self)        #调用比自定义异常类更加全面的基类初始化
    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)             #将异常抛出，抛给自定义异常类收集
  else:
    print("正常的年龄：",age)

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