Python学习：18.Python异常处理

一、为什么使用异常处理

　　当程序运行的时候出现了异常，导致程序终止运行，为了解决这种情况，我们需要预先对可能出现的异常进行处理，一旦出现这种异常，就使用另一种方式解决问题，还有就是错误信息是使用者没有必要看到的，他们不需要知道内部错误的原因，所以我们需要友好的显示错误信息，这就需要用到异常处理。

二、简单异常处理

　　在以下代码里，首先获取用户输入的值，然后到try代码块里，在try代码块里的代码是收到保护的，如果try中的代码发生了异常，就会执行except中的代码。

　　在try中的代码，如果某一句出现了错误，则这一句下面的代码就不再执行，直接执行except中的代码。

inp = input('请输入内容：')
try:
    num = int(inp)
    print(num)
except Exception as e:
    print(e)
    print('数据类型转换失败！')

输出结果：
请输入内容：aaa
invalid literal for int() with base 10: 'aaa'
数据类型转换失败！

三、异常处理分类

　　在上面的示例中，except后面的Exception是一个包含有错误信息的类，而这个e是创建的Exception的对象，包含着错误信息，比如下面的输出结果。

li = []
inp = input('请输入内容：')
li[int(inp)]

输出结果：
请输入内容：aaa
Traceback (most recent call last):
  File "C:/Users/Administrator/PycharmProjects/untitled1/Alexsel/gg.py", line 318, in <module>
    li[int(inp)]
ValueError: invalid literal for int() with base 10: 'aaa'

这里的ValueError就是异常的一种，接下来我们就了解一下Python中的常见的异常。

异常	描述
NameError	尝试访问一个没有声明的变量
ZeroDivisionError	除数为0
SyntaxError	语法错误
IndexError	索引超出序列范围
KeyError	请求一个不存在的字典关键字
IOError	输入输出错误（比如要读的文件不存在）
AttrilbuteError	尝试访问未知的对象属性
ValueError	传给函数的参数类型不正确，比如给int()函数传入字符串
ImportError	无法引入模块或包，大部分是路径或者名称错误
IndentationError	语法错误，比如代码没有正确对齐
KeyboardInterrupt	Ctrl+C正被按下
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

四、异常的分类处理

　　一个程序运行的时候可能出现多种异常，常见的异常我们在上面都展示给大家了，每种异常都可以根据类型捕捉到，比如出现了ValueError类型的错误，我们可以使用ValueError进行捕捉，其它类型的异常就无法捕捉到，我们可以针对出现的那些异常进行分类处理，以便更好的处理异常。

li = []
inp = input('请输入内容：')
try:
    li[int(inp)]
except IndexError as ie:
    print('索引错误')
except ValueError as ve:
    print('参数类型不正确')

输出结果：
请输入内容：aaa
参数类型不正确

如果我们不想那么麻烦，想直接捕捉所有类型的异常怎么办，那么我们就使用Exception。

li = []
inp = input('请输入内容：')
try:
    li[int(inp)]
except Exception as e:
    print(e)

输出结果：
请输入内容：aaa
invalid literal for int() with base 10: 'aaa'

如果想同时使用Exception和单个类型异常捕捉，应该吧单个类型异常的捕捉放到Exception的后面，因为Exception放在前面则直接使用这个捕捉所有的错误，下面的异常处理不再执行。

之前我们说到Exception是一个类，我们刚才有讲了单个异常处理，例如ValueError，NmaeError等，这些异常都是Exception的派生类。

五、完整的异常处理结构

try:
    pass
except ValueError as e:
    #当try中发生ValueError异常的时候，执行这里的代码
    pass
except Exception as e:
    pass
else:
    #try中没有出现异常执行这里的代码
    pass
finally:
    #最终，无论什么情况，最后都执行这里的代码
    pass

执行流程

　　如果try中的代码出现错误，首先判断是不是ValueError错误，如果是执行，不是执行Exception中的错误处理代码，最终执行finally中的代码。

　　如果try中的代码没有出现错误，就行else中的代码，最终执行finally中的代码。

六、主动触发异常

　　之前我们出现的错误都是解释器触发的，我们想要自己触发一个异常需要怎么做，这里我么就要使用到raise。

try:
    print('alexsel')
    raise Exception('出错了！！！')#这里就是创建了一个Exception对象，下面的e就是这个对象
except Exception as e:
    print(e)

输出结果：
alexsel
出错了！！！

这里的自己触发的错误以及自定义的错误信息，就直接传递到相应错误类型创建的对象中，在这里就传递到了e中，这个e就是封装了错误信息的一个对象。

这里我们就针对这个对象，再讲一个类中的特殊成员__str__。

我们之前说到Exception是一个类，我们刚才使用类Exception('出错了！！')创建了一个对象，然后这个对象就传递给了e，最后我们可以使用print将e的里包含的内容输出，可是我们在对一般的对象输出时就不会输出信息，只会出现该对象内存信息，如下

class Foo:
    def __init__(self):
        print('init')

obj = Foo()
print(obj)

输出结果：
init
<__main__.Foo object at 0x00000000027F1898>

但是我们在使用异常处理的时候，创建的e也是一个对象，为什么可以使用print打印出错误信息，原因就是在错误处理的类中写了一个特殊的类成员__str__，使用这个之后，创建的使用print打印创建的对象就会输出__str__中返回值返回的内容。

class Foo:
    def __init__(self,age):
        self.age = age

    def __str__(self):
        return self.age

obj = Foo('')
print(obj)

输出结果：
99

这里创建对象的时候传入了age，在我们输出的时候，输出了__str__中的返回值，所以输出了99。

七、自定义异常处理代码

我们在刚才知道了raise的用法和为什么可以使用print打印出错误信息，我们就可以使用这两个方法进行自定义异常处理代码，我们就简单做一个例子。

class MyException(Exception):
    def __init__(self,message):
        self.message = message

    def __str__(self):
        return self.message

try:
    print('alexsel')
    raise MyException('我的异常处理！')
except MyException as e:
    print(e)

输出结果：
alexsel
我的异常处理！

在这里需要注意一下，我们自己写的异常处理的类需要继承Exception，只有这样我们才能成功在raise和except后面使用的时候成功调用。