Python学习之路11☞异常处理

一 错误和异常

part1:程序中难免出现错误，而错误分成两种

1.语法错误（这种错误，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

语法错误示范

2.逻辑错误（逻辑错误）

 #用户输入不完整(比如输入为空)或者输入非法(输入不是数字)
 num=input(">>: ")
 int(num)

逻辑错误示例一

 #无法完成计算
 res1=1/0
 res2=1+'str'

逻辑错误示例二

part2:什么是异常

异常就是程序运行时发生错误的信号，在python中,错误触发的异常如下

part3：python中的异常种类

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，不同的类对象标识不同的异常，一个异常标识一种错误

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

常用异常

 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

更多异常

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

触发IndexError

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

触发KeyError

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

触发VaultError

二 异常处理

2.1 什么是异常处理？

python解释器检测到错误，触发异常（也允许程序员自己触发异常）

程序员编写特定的代码，专门用来捕捉这个异常（这段代码与程序逻辑无关，与异常处理有关）

如果捕捉成功则进入另外一个处理分支，执行你为其定制的逻辑，使程序不会崩溃，这就是异常处理

2.2 为何要进行异常处理？

python解析器去执行程序，检测到了一个错误时，触发异常，异常触发后且没被处理的情况下，程序就在当前异常处终止，后面的代码不会运行，谁会去用一个运行着突然就崩溃的软件。

所以你必须提供一种异常处理机制来增强你程序的健壮性与容错性

2.3 如何进行异常处理？

首先须知，异常是由程序的错误引起的，语法上的错误跟异常处理无关，必须在程序运行前就修正

一： 使用if判断式

 #_*_coding:utf-8_*_

 #第一段代码
 num1=input('>>: ') #输入一个字符串试试
 int(num1)

 #第二段代码
 num2=input('>>: ') #输入一个字符串试试
 int(num2)

 #第三段代码
 num3=input('>>: ') #输入一个字符串试试
 int(num3)

正常的代码

 #_*_coding:utf-8_*_

 num1=input('>>: ') #输入一个字符串试试
 if num1.isdigit():
     int(num1) #我们的正统程序放到了这里,其余的都属于异常处理范畴
 elif num1.isspace():
     print('输入的是空格,就执行我这里的逻辑')
 elif len(num1) == 0:
     print('输入的是空,就执行我这里的逻辑')
 else:
     print('其他情情况,执行我这里的逻辑')

 #第二段代码
 # num2=input('>>: ') #输入一个字符串试试
 # int(num2)

 #第三段代码
 # num3=input('>>: ') #输入一个字符串试试
 # int(num3)

 '''
 问题一：
 使用if的方式我们只为第一段代码加上了异常处理，针对第二段代码，你得重新写一堆if，elif等
 第三段，你还得在写一遍，当然了,你说,可以合在一起啊,没错,你合起来看看,你的代码还能被看懂吗???
 而这些if，跟你的代码逻辑并无关系，这就好比你在你心爱的程序中到处拉屎，拉到最后，谁都不爱看你的烂代码，为啥，因为可读性差，看不懂

 问题二：
 第一段代码和第二段代码实际上是同一种异常，都是ValueError,相同的错误按理说只处理一次就可以了，而用if，由于这二者if的条件不同，这只能逼着你重新写一个新的if来处理第二段代码的异常
 第三段也一样
 '''

使用if判断进行异常处理

总结：

1.if判断式的异常处理只能针对某一段代码，对于不同的代码段的相同类型的错误你需要写重复的if来进行处理。

2.在你的程序中频繁的写与程序本身无关，与异常处理有关的if，就像是在你的代码中到处拉屎。可读性极其的差

3.这是可以解决异常的，只是存在1,2的问题，所以，千万不要妄下定论if不能用来异常处理。如果你不服，那你想想在没有学习try...except之前，你的程序难道就没有异常处理，而任由其崩溃么

 def test():
     print('test running')
 choice_dic={
     '':test
 }
 while True:
     choice=input('>>: ').strip()
     if not choice or choice not in choice_dic:continue #这便是一种异常处理机制啊
     choice_dic[choice]()

二：python为每一种异常定制了一个类型，然后提供了一种特定的语法结构用来进行异常处理

part1:基本语法

1 try:
2     被检测的代码块
3 except 异常类型：
4     try中一旦检测到异常，就执行这个位置的逻辑

 f=open('a.txt')
 g=(line.strip() for line in f)
 '''
 next(g)会触发迭代f，依次next(g)就可以读取文件的一行行内容，无论文件a.txt有多大，同一时刻内存中只有一行内容。
 提示：g是基于文件句柄f而存在的，因而只能在next(g)抛出异常StopIteration后才可以执行f.close()
 '''

 f=open('a.txt')

 g=(line.strip() for line in f)
 for line in g:
     print(line)
 else:
     f.close()

 try:
     f=open('a.txt')
     g=(line.strip() for line in f)
     print(next(g))
     print(next(g))
     print(next(g))
     print(next(g))
     print(next(g))
 except StopIteration:
     f.close()

part2: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。

1 # 未捕获到异常，程序直接报错
2
3 s1 = 'hello'
4 try:
5     int(s1)
6 except IndexError as e:
7     print e

part3:多分支

1 s1 = 'hello'
2 try:
3     int(s1)
4 except IndexError as e:
5     print(e)
6 except KeyError as e:
7     print(e)
8 except ValueError as e:
9     print(e)

part4:万能异常 在python的异常中，有一个万能异常：Exception，可以捕获任意异常

1 s1 = 'hello'
2 try:
3     int(s1)
4 except Exception as e:
5     print(e)

可能有人会觉得既然有万能异常，那么我直接用上面的这种形式就好了，其他异常可以忽略

确实说的没错，但是应该分两种情况去看

1.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。

 s1 = 'hello'
 try:
     int(s1)
 except Exception,e:
     '丢弃或者执行其他逻辑'
     print(e)

 #如果你统一用Exception，没错，是可以捕捉所有异常，但意味着你在处理所有异常时都使用同一个逻辑去处理（这里说的逻辑即当前expect下面跟的代码块）

just do it

2.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。

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

多分支

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)

part5:异常的其他机构

 1 s1 = 'hello'
 2 try:
 3     int(s1)
 4 except IndexError as e:
 5     print(e)
 6 except KeyError as e:
 7     print(e)
 8 except ValueError as e:
 9     print(e)
10 #except Exception as e:
11 #    print(e)
12 else:
13     print('try内代码块没有异常则执行我')
14 finally:
15     print('无论异常与否,都会执行该模块,通常是进行清理工作') 

part6:主动触发异常

1 #_*_coding:utf-8_*_
2
3 try:
4     raise TypeError('类型错误')
5 except Exception as e:
6     print(e)

part7:自定义异常

 1 #_*_coding:utf-8_*_
 2
 3 class EgonException(BaseException):
 4     def __init__(self,msg):
 5         self.msg=msg
 6     def __str__(self):
 7         return self.msg
 8
9 try:
10     raise EgonException('类型错误')
11 except EgonException as e:
12     print(e) 

part8:断言

1 # assert 条件
2
3 assert 1 == 1
4
5 assert 1 == 2

part9：try..except的方式比较if的方式的好处

try..except这种异常处理机制就是取代if那种方式，让你的程序在不牺牲可读性的前提下增强健壮性和容错性

异常处理中为每一个异常定制了异常类型（python中统一了类与类型，类型即类），对于同一种异常，一个except就可以捕捉到，可以同时处理多段代码的异常（无需‘写多个if判断式’）减少了代码，增强了可读性

 #_*_coding:utf-8_*_

 # num1=input('>>: ') #输入一个字符串试试
 # if num1.isdigit():
 #     int(num1) #我们的正统程序放到了这里,其余的都属于异常处理范畴
 # elif num1.isspace():
 #     print('输入的是空格,就执行我这里的逻辑')
 # elif len(num1) == 0:
 #     print('输入的是空,就执行我这里的逻辑')
 # else:
 #     print('其他情情况,执行我这里的逻辑')

 #第二段代码
 # num2=input('>>: ') #输入一个字符串试试
 # int(num2)

 #第三段代码
 # num3=input('>>: ') #输入一个字符串试试
 # int(num3)

 try:
     #第一段代码
     num1=input('>>: ') #输入一个字符串试试
     int(num1) #我们的正统程序放到了这里,其余的都属于异常处理范畴
     #第二段代码
     num2=input('>>: ') #输入一个字符串试试
     int(num2)
     #第三段代码
     num3=input('>>: ') #输入一个字符串试试
     int(num3)
 except ValueError as e:
     print(e)

再看try...except的牛逼之处

使用try..except的方式

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；

三 正本清源

一：有人说：异常处理就是try...except，if啥的跟异常处理没关系???

很多人，根本没有搞清楚什么是异常处理，因为他们还没有搞清楚什么是异常，什么是处理，就混在一起去整了。

什么是异常，异常就是错误引发的结果

什么是处理，由于异常带来的是程序崩溃，处理的目的就是让程序在异常后跳转到其他逻辑去执行，不让程序崩溃

综上

if本身就可以来处理异常，只不过if的方式，对于不同代码段的同一种异常，需要重复写多分支的if，而这段多分支if与真正的工作无关，写多了你的程序可读性就会及其的差。

try..except的方式，只是python提供给你一种特定的语法结构去做这件事，对于不同代码的同一种异常，python为你定制了一中类型，一个expect就可以捕捉到

二：有人说：用if来做异常处理，缺点是有些异常是未知的，只要用try...except Exception就可以捕捉所有异常了

首先，没有搞清楚什么是异常处理，以为只有try...except才叫异常处理

其次，想表达的是使用try...except要好，但是理由说的太...

try...excpet的多分支就好比if的多分支啊,if的else就好比try的Exception，只不过if是针对一种异常的多分支，针对不同段代码的同种类型错误，需要重复写多分支if，而try是针对不同类型异常的多分支，可以把不同段代码放到一起，检测他们的同种类型错误

 1 #_*_coding:utf-8_*_
 2
 3 try:
 4     '代码'
 5 except TypeError:#其他的异常1
 6     '其他的逻辑1'
 7 except KeyError:#其他的异常2
 8     '其他的逻辑2'
 9 except Exception:#其他的我没有考虑到的异常
10     '其他的逻辑3'
11
12 if '条件':
13     '代码'
14 elif '其他条件1':
15     '其他的逻辑1'
16 elif '其他条件2':
17     '其他的逻辑2'
18 else: #其他的我没有考虑到的条件
19     '其他的逻辑3'

如果你还问我那try的else又是啥，对不起，我不知道（try的else跟if的else根本不是一回事啊）

四 什么时候用异常处理

有的boy会这么想，学完了异常处理后，好强大，我要为我的每一段程序都加上try...except，干毛线去思考它会不会有逻辑错误啊，这样就很好啊，多省脑细胞(哈哈^.^)

try...except应该尽量少用，因为它本身就是你附加给你的程序的一种异常处理的逻辑，与你的主要的工作是没有关系的
这种东西加的多了，会导致你的代码可读性变差

而且异常处理本就不是你逻辑的擦屁股纸，只有在有些异常无法预知的情况下，才应该加上try...except，其他的逻辑错误应该尽量修正