016异常处理

Posted 2021-03-25 firstreed

异常处理

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一、什么是异常

异常就是程序运行时发生错误的信号（在程序出现错误时，则会产生一个异常，若程序没有处理它，则会抛出该异常，程序的运行也随之终止），在python中，错误触发的异常如下

1.1语法错误

语法错误，根本过不了python解释器的语法检测，必须在程序执行前就改正。

# 语法错误示范一
if

# 语法错误示范二
def test:
    pass

# 语法错误示范三
class Foo
    pass

# 语法错误示范四
print(haha

1.2 逻辑错误

# TypeError:int类型不可迭代
for i in 3:
    pass

# ValueError
num=input(">>: ") #输入hello
int(num)

# NameError
aaa

# IndexError
l=['egon','aa']
l[3]

# KeyError
dic={'name':'egon'}
dic['age']

# AttributeError
class Foo:pass
Foo.x

# ZeroDivisionError:无法完成计算
res1=1/0
res2=1+'str'

二、异常的种类

在python中不同的异常可以用不同的类型（python中统一了类与类型，类型即类）去标识，一个异常标识一种错误。

2.1、常用异常

• AttributeError 试图访问一个对象没有的树形，比如foo.x，但是foo没有属性x

• IOError 输入/输出异常；基本上是无法打开文件

• ImportError 无法引入模块或包；基本上是路径问题或名称错误

• IndentationError 语法错误（的子类） ；代码没有正确对齐

• IndexError 下标索引超出序列边界，比如当x只有三个元素，却试图访问x[5]

• KeyError 试图访问字典里不存在的键

• KeyboardInterrupt Ctrl+C被按下

• NameError 使用一个还未被赋予对象的变量

• SyntaxError Python代码非法，代码不能编译(个人认为这是语法错误，写错了）

• TypeError 传入对象类型与要求的不符合

• UnboundLocalError 试图访问一个还未被设置的局部变量，基本上是由于另有一个同名的全局变量，导致你以为正在访问它

• ValueError 传入一个调用者不期望的值，即使值的类型是正确的

2.2 其他异常

• ArithmeticError
• AssertionError
• AttributeError
• BaseException
• BufferError
• BytesWarning
• DeprecationWarning
• EnvironmentError
• EOFError
• Exception
• FloatingPointError
• FutureWarning
• GeneratorExit
• ImportError
• ImportWarning
• IndentationError
• IndexError
• IOError
• KeyboardInterrupt
• KeyError
• LookupError
• MemoryError
• NameError
• NotImplementedError
• OSError
• OverflowError
• PendingDeprecationWarning
• ReferenceError
• RuntimeError
• RuntimeWarning
• StandardError
• StopIteration
• SyntaxError
• SyntaxWarning
• SystemError
• SystemExit
• TabError
• TypeError
• UnboundLocalError
• UnicodeDecodeError
• UnicodeEncodeError
• UnicodeError
• UnicodeTranslateError
• UnicodeWarning
• UserWarning
• ValueError
• Warning
• ZeroDivisionError

三、异常处理

为了保证程序的健壮性与容错性，即在遇到错误时程序不会崩溃，我们需要对异常进行处理

3.1 提前预防

如果错误发生的条件是可预知的，我们需要用if进行处理：在错误发生之前进行预防

AGE = 10
while True:
    age = input('>>: ').strip()
    if age.isdigit():  # 只有在age为字符串形式的整数时，下列代码才不会出错，该条件是可预知的
        age = int(age)
        if age == AGE:
            print('you got it')
            break
            

isdigit() 方法检测字符串是否只由数字组成。

输出结果：

>>: nick
>>: sdkf
>>: 2
>>: 10
you got it

3.2 之后预防

如果错误发生的条件是不可预知的，则需要用到try...except：在错误发生之后进行处理

#基本语法为
try:
    被检测的代码块
except 异常类型：
    try中一旦检测到异常，就执行这个位置的逻辑

#  举例
try:
    text = input('Enter something --> ')
except EOFError:
    print('Why did you do an EOF on me?')
except KeyboardInterrupt:
    print('You cancelled the operation.')
else:
    print('You entered {0}'.format(text))

输出结果：

$ python try_except.py
Enter something -->     # Press ctrl-d
Why did you do an EOF on me?
$ python try_except.py
Enter something -->     # Press ctrl-c
You cancelled the operation.
$ python try_except.py
Enter something --> no exceptions
You entered no exceptions

1.异常类只能用来处理指定的异常情况，如果非指定异常则无法处理。

s1 = 'hello'
try:
    int(s1)
except IndexError as e:  # 未捕获到异常，程序直接报错
    print(e)

2.多分支

s1 = 'hello'
try:
    int(s1)
except IndexError as e:
    print(e)
except KeyError as e:
    print(e)
except ValueError as e:
    print(e)

输出结果：

invalid literal for int() with base 10: ‘hello‘

3.万能异常Exception

s1 = 'hello'
try:
    int(s1)
except Exception as e:
    print(e)

4.多分支异常与万能异常

• 如果你想要的效果是，无论出现什么异常，我们统一丢弃，或者使用同一段代码逻辑去处理他们，那么骚年，大胆的去做吧，只有一个Exception就足够了。

• 如果你想要的效果是，对于不同的异常我们需要定制不同的处理逻辑，那就需要用到多分支了。

5.也可以在多分支后来一个Exception

s1 = 'hello'
try:
    int(s1)
except IndexError as e:
    print(e)
except KeyError as e:
    print(e)
except ValueError as e:
    print(e)
except Exception as e:
    print(e)

6.异常的最终执行

s1 = 'hello'
try:
    int(s1)
except IndexError as e:
    print(e)
except KeyError as e:
    print(e)
except ValueError as e:
    print(e)
#except Exception as e:
#    print(e)
else:
    print('try内代码块没有异常则执行我')
finally:
    print('无论异常与否，都会执行该模块，通常是进行清理工作')

四、try...except总结

1. 把错误处理和真正的工作分开来
2. 代码更易组织，更清晰，复杂的工作任务更容易实现；
3. 毫无疑问，更安全了，不至于由于一些小的疏忽而使程序意外崩溃了；

五、抛出异常raise

5.1 自定义异常

class ShortInputException(Exception):
    '''A user-defined exception class.'''
    def __init__(self, length, atleast):
        Exception.__init__(self)
        self.length = length
        self.atleast = atleast
try:
    text = input('Enter something --> ')
    if len(text) < 3:
        raise ShortInputException(len(text), 3)
    # Other work can continue as usual here
except EOFError:
    print('Why did you do an EOF on me?')
except ShortInputException as ex:
    print('ShortInputException: The input was {0} long, expected at least {1}'          .format(ex.length, ex.atleast))
else:
    print('No exception was raised.')

输出结果：

$ python raising.py
Enter something --> a
ShortInputException: The input was 1 long, expected at least 3
$ python raising.py
Enter something --> abc
No exception was raised.

六、断言assert

assert 1 == 1

>>> assert 1 + 1 == 2                                     
>>> assert 1 + 1 == 3                                     
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
AssertionError
>>> assert 2 + 2 == 5, "Only for very large values of 2"  
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
AssertionError: Only for very large values of 2

如果 Python 表达式求值结果为 False, assert 语句会抛出一个 AssertionError 。

七、try...finally

假设你的程序正在读取一个文件。如何保证无论是否发生异常文件对象都能被适当的关闭？这可以通过finally块做到。

注意你可以同时为try块关联except和finally块。如果你希望同时使用两者则必须将一个嵌入另一个中。

import time

try:
    f = open('poem.txt')
    while True: # our usual file-reading idiom
        line = f.readline()
        if len(line) == 0:
            break
        print(line, end='')
        time.sleep(2) # To make sure it runs for a while
except KeyboardInterrupt:
    print('!! You cancelled the reading from the file.')
finally:
    f.close()
    print('(Cleaning up: Closed the file)')

输出：

$ python finally.py
Programming is fun
When the work is done
if you wanna make your work also fun:
!! You cancelled the reading from the file.
(Cleaning up: Closed the file)

注意ctrl-c会导致抛出KeyboardInterrupt异常，随后程序结束。但在程序结束前finally会被执行因此文件对象永远都会被关闭。