Python错误与异常

Posted 2021-03-23 MrLayflolk

1. 异常和错误

   1. 错误和异常

从软件方面来说，错误是语法或者逻辑上的，语法错误指示软件的结构上有错误，导致不能被解释器解释。当程序的语法正确后，剩下的就是逻辑错误了，逻辑错误可能是由于不完整或者不合法的输入所致。当Python检测到一个错误时，解释器就会指出当前流无法继续执行下去，这就出现了异常。

对异常的描述是：它是因为程序出现了错误而在正常控制流以外采取的行为，这个行为又分为两个阶段：首先是引起异常发生的错误，然后是检测（和采取可能的措施）阶段。

第一个阶段是发生在一个异常条件后发生的，只要检测到错误并且意识到异常条件，解释器就会触发一个异常。解释器通知当前控制流有错误发生。异常就是错误发生的信号，当前流被打断，用来处理这个错误并采取相应的操作。这就是第二阶段。

对异常的处理发生在第二阶段，异常引发后，可以调用不同的操作，可以忽略错误，或是减轻问题的影响后设法继续执行，所有的这些操作都是代表一种继续，或是控制的分支。关键是程序员在错误发生时可以指示程序如何执行。

1. Python中的异常

1. NameError：尝试访问一个未声明的变量
2. ZeroDivisionError：除数为0
3. SyntaxError：Python解释器语法错误
4. IndexError：请求的索引超出序列范围
5. KeyError：请求一个不存在的字典关键字
6. IOError：输入/输出错误
7. AttributeError：尝试访问未知的对象属性

   1. 检测和处理异常

异常可以通过try语句来检测，任何在try语句块中的代码都会被检测，检测有无异常发生。

try语句有两种主要的形式：try-except和try-finally语句。这两个语句是互斥的，只能使用其中的一个。一个try语句可以对应一个或多个except语句，但只能对应一个finally语句，或者是一个try-except-finally复合语句。

1. try-except语句

try-except语句（以及更复杂的形式）定义了进行异常监控的一段代码，并且提供了异常处理的机制。

常见的语法格式如下：

try try_suite #监控这里的异常 except Exception[, reason]: except_suite #异常处理的代码

举例： >>> try: ... f = open(‘bla‘, ‘r‘) ... except IOError, e: ... print ‘could not open file‘, e ... could not open file [Errno 2] No such file or directory: ‘bla‘

程序运行时，解释器尝试执行try里面的语句块，如果代码块执行后没有发生错误，执行流会忽略except语句继续执行，当except语句所指定的异常发生后，保存下错误的原因，控制流立即跳转到对应的处理器（try子句的剩余语句将被忽略）。

1. 带有多个except的try语句

可以把多个except语句连接在一起，处理一个try块中可能发生的多种异常。如下:

try try_suite #监控这里的异常 except Exception1 [, reason]: suite_for_exception_Exception1 except Exception2 [, reason]: suite_for_exception_Exception2?

首先执行try子句，如果没有错误，忽略所有的except从句继续执行，如果发生异常，解释器将在这一串处理器（except子句）中查找匹配的异常，如果找到对应的处理器，执行流将跳转到这里。

1. 处理多个异常的except语句

可以在一个except子句里处理多个异常，except语句在处理多个异常时要求异常被放在一个元组里：

except (Exception1, Exception2) [, reason]:

suite_for_Exception1_and_Exception2

事实上except语句可以处理任意多个异常，前提只是他们放在一个元组里，如下：

except (Exc1,[, Exc2 [, … ExcN]]) [, reason]:

suite_for_exceptions_Excl_to_ExcN

1. 捕获所有异常

异常是遵循继承结构的，Exception是在最顶层。

try:

;

except Exception. e:

#error occurred, etc.

Python2.5，异常被迁移到了新式类上，启用了一个新的"所有的异常之母"，这个类叫做BaseException，KeyboardInterrupt和SystemExit和Exception同级了。如果需要捕获所有的异常，格式如下：

try:

;

except BaseException, e:

#error occurred, etc.

1. "异常参数"

异常也可以有参数，异常引发后会被传递给异常处理器。当异常被引发后参数是作为附加帮助信息传递给异常处理器的。标准内建异常提供至少一个参数，指示异常原因的一个字符串。添加异常参数的except扩展语法如下：

except (Exception1, Exception2, …, ExceptionN), [, reason):

suite_for_Exception1_to_ExceptionN_with_Argument

异常参数自身组成一个元组，并存储为类实例（异常类的实例）的属性。

? #!/usr/bin/env python ? def safe_float(obj): ‘safa version of float()‘ try: retval = float(obj) except (ValueError, TypeError), diag: retval = str(diag) return retval ? def main(): ‘handle all the data processing‘ log = open(‘cardlog.txt‘, ‘w‘) try: ccfile = open(‘carddata.txt‘, ‘r‘) except IOError, e: log.write(‘no txns this month ‘) log.close() return txns = ccfile.readlines() ccfile.close() total = 0.00 log.write(‘account log: ‘) ? for eachTxn in txns: result = safe_float(eachTxn) if isinstance(result, float): total += result log.write(‘data... processed ‘) else: log.write(‘ignord: %s‘ % result) print ‘$%.2f (new balance)‘ % (total) log.close() ? if __name__ == ‘__main__‘: main()

1. else子句

在try范围内没有异常被检测到时，执行else子句。在else范围中的任何代码执行前，在try范围中的所有代码必须完全成功。

try:

;

except Exception. e:

#error occurred, etc.

else:

;

1. finally子句

finally子句是无论异常是否发生，是否捕捉都会执行的一段代码。语法示例如下：

try:

try:

A

except MyException:

B

else:

C

finally:

D

1. try-except-else-finally语句

综合所有不同的可以处理异常的语法样式如下：

try:

try_suite

except Exception1:

suite_for_Exception1

except (Exception2, Exception3, Exception4):

suite_for_Exception2_3_and_4

except Exception5, Argument5:

suit_for_Exception5_plus_argument

except (Exception6, Exception7), Argument67:

suit_for_Exception6_and_Exception7_plus_argument

except:

suit_for_all_other_exceptions

else:

no_exceptions_detected_suits

finally:

always_execute_suite

1. 上下文管理

   1. with语句

with语句的目的在于从流程图中把try、except和finally关键字和资源分配释放相关的代码统统去掉。基本用法如下：

with context_expr [as var]:

with_suite

with仅能工作支持上下文管理协议的对象，下面是一些支持该协议的对象：

file

decimal.Context

thread.LockType

threading.Lock

threading.RLock

threading.Condition

threading.Semaphore

threading.BoundedSemaphore

用file来进行举例：

>>> with open(‘/etc/passwd‘, ‘r‘) as f:

... for eachLine in f:

... #do stuff with eachLine of f...

无论在这一段代码的开始、中间或结束发生异常，会执行清除的代码，此时文件仍会被自动的关闭。

1. 触发异常

raise语句用于触发异常，一般语法如下：

raise [SomeException [, args [, traceback]]]

第一个参数，SomeException，是触发异常的名字，如果有，必须是一个字符串、类或实例。

第二个符号为可选的args（比如参数、值），来传给异常。可以是一个单独的对象也可以是一个对象的元组。当异常发生时，异常的参数总是作为一个元组传入。

最后一个参数traceback是可选的，如果有的话，则是当异常触发时新生成的一个用于异常-正常化的跟踪记录对象。

1. 断言

断言是一句必须等价于布尔真的判断，此外当异常发生也意味着表达式为假。如果断言成功不采取任何措施，否则触发AssertionError（断言错误）的异常，语法如下：

assert expression [, arguments]

举例：

>>> assert 1==1

>>> assert 1==2

Traceback (most recent call last):

File "<stdin>", line 1, in <module>

AssertionError

AssertionError（断言错误）的异常也可以使用try-except捕捉。